/
Текст
поз
ВЧ6
fe
¦
4f Я ¦:—..
Ш 3
и
±9
Василий Робертович Вильяме
(1863- 1939)
УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ ВЫСШИХ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УЧЕБНЫ^! ЗАВЕДЕНИЙ
іі , = ¦ ¦¦ "»
Академик В. Р. ВИЛЬЯМС
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ
с основами почвоведения:
ПЯТОМ И 3SД ASHE
Допущено Министерством высшего
образования СССР В КАЧРСТВЕ УЧЕБНИКА ДЛЯ
ВЫСШИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ 5ЧЕБНЫХ
ЗАВЕДЕНИЙ
О Г И 3 - «С В Л Ь X О 3 Г И 3»
государственное издательство сельскохозяйственной литературы
Мосбва * 1946
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА
Настоящее, Посмертное, издание книги
академика В. Р Вильямса «Почвоведение» напечатано
по тексту четвертого издания*, подготовленного
к печати самим В. Р. Вильямсом»
ПРЕДИСЛОВИЕ К ЧЕТВЁРТОМУ ИЗДАНИЮ
В основе социалистического сельскохозяйственного производства лежат
законы прогрессивного развития. Прогрессивное же развитие возможно тогда,
когда наше воздействие на условия, в которых протекает сельскохозяйственный
производственный процесс, направлено одновременно на весь их сложный
комплекс, представляющий одно органическое целое, неразрывно и
взаимосвязанное. Воздействие на один из элементов производства неминуемо влечет
за собой необходимость воздействия и на все остальные. Забвение этой
необходимости нарушает условия устойчивого повышения урожаев.
Выяснению условий непрерывного и беспредельного повышения урожаев
еельскохозяйственных культур посвящен наш данный труд. Всю систему
изучения почвы как природного тела и ее существенного признака плодородия,
продукта человеческого труда, мы подчинили решению этой практически
важнейшей производственной задачи. От такого подчинения теория почвоведения
не проиграла, а выиграла. Связав науку о почве с практическим
сельскохозяйственным производством, мы смогли более полно и всесторонне разобраться
в законах, управляющих почвообразовательным процессом,' в эволюционном
развитии почвы.
Надо заметить, что до сих пор далеко ещё не все учёные поняли решающую
значимость указанной связи и не усвоили научных результатов, вытекающих
из нее. Стремление подобных ученых держаться на позициях так называемой
«чистой науки», а вернее, уход от производственных задач и упорное цепляние
за предрассудки тысячелетней давности, всегда заставляло их всеми мерами
и способами бороться против всего нового, научного, никогда не согласующегося
с их старым, давно отжившим и потерявшим право на признание. Но это
обстоятельство никогда не смущало и не смущает нас.
Мы вели, ведем и до конца будем вести настойчивую, последовательную и
непримиримую борьбу против всех ложнонаучных теорий в агрономии, в
какую бы сверхнаучную одежду эти теории ни маскировались.
Лучшим вознаграждением наших трудов и борьбы мы считаем тот факт, что
путь новаторов в агрономической науке, стахановцев земледелия, не разошелс я
с нашим научно-общественным путем, а совпал с ним. Опыт мастеров высокого
урожая непреложно подтвердил правильность основного, исходного положения
научной агрономии — урожаи могут расти беспредельно, еслц мы будем
одновременно воздействовать на всю «алгебраическую» сумму комплекса внешних
условий^ в которых растет и развивается: сельскохозяйственное растение. Мы
счастливь* -»гем, что дожили до времени, когда основные положения научной
агрономии л&чинают находить приложение на совхозно-колхозных полях
и получают там полное подтверждение. Мы счастливы тем, что нам привелось
дожить до мощного развития исторического движения питомцев великого
Сталина — стахановцев, движения, в котором мы увидели не крушение, а
подтверждение своих научных идей, развитию которых посвящена вся наша жизнь.
Я глубоко убежден, что агрономическая наука сейчас обязана прежде всею
жомочь колхозам и совхозам с минимальными затратами труда, меньшими, чем
приходилось делать пионерам-стахановцам, получать ныне рекордные урожаи
4 ПРЕДИСЛОВИЕ
не на отдельных участках, а на всей посевной площади, без изъятия.
Одновременно наука в тесном союзе со стахановцами должна повседневно решать
практические задачи достижения новых рекордов, представляющих лишь вехи на пути
беспредельного, повышения урожаев.
"Наконец? над» изо дня в день помогать миллионам колхозников, тысячам
молодых научных работников овладевать всеми накопленными богатствами
истинно наушого, азгро&омического знания, ибо только этим путём можно
двигать науку вперёд по Настоящему пути.
Подготовляя новое издание нашего «Почвоведения», пересматривая и
дополняя его, *<5тремился возможно лучше решить те задачи, которые поставлены
перед нами нашим великим учителем, вождём, вдохновителем новых побед
Иосифом Виссарионовичем Сталиным и его ближайшим верным соратником
и другом Вячеславом Михайловичем Молотовым,
Петровско-Разумовское, 1938. Академик $. Р. ВИЛЬЯМС
ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮ
Роль и значимость почвоведения в агрономическом вузе не может вызывать
каких бы то ни было сомнений. Его роль определяется тем, что почва
представляет основное средство производства в сельском хозяйстве во всех стадиях его
развития. Эта роль в сельском хозяйстве теоретически в совершенно равной
мере принадлежит как почве, так растению и воздуху. По мере развития
социально-экономических производственных отношений человечества и успехов
тяжёлой и лёгкой индустрии люди научились всё в большей мере подчинять
своим нуждам эти три «производительные силы природы», и тут выступает
значимость почвоведения, которое научает подчинять все три «производительные
силы природы» требованиям четвёртой и главной — производительности
социалистического планомерного труда.
Так как степень производительности социалистического труда во всех
отраслях сельскохозяйственного производства зависит прежде всего от эффективного
плодородия почвы, определяющего величину и устойчивость урожая, то
совершенно очевидно, что этот момент определяет и значимость или удельный вес
почвоведения в агрономическом вузе.
Почвоведение в своём первом разделе изучает процесс развития
качественного признака, который сделал почву «основным и всеобщим средством
производства», его природного плодородия. На основе этого изучения и в аспекте
исторического развития социально-экономических производственных отношений и
степени успеха тяжёлой промышленности и транспорта почвоведение выработало
социалистическую систему достижения и поддержания условий максимального
эффективного плодородия почвы.
Изучение этой системы и её основ, лежащих вне почвы, в особенностях групп
бельсрохозяйственных растений и в своеобразии самого производства и его эко-
номическо-политических отношений к остальным производствам комплекса
всего народного хозяйства, составляет предмет второго раздела почвоведения,
тот раадел носит обыкновенно название общего земледелия.
Очень часто эти два раздела, почвоведение и общее земледелие, в вузах^СССР
составляют предмет ведения и преподавания двух отдельных кафедр, как две
самостоятельные дисциплины.
Это, HeeoMHeHHQ, грубейшая ошибка, вытекающая из некритического
освоения наследства буржуазной науки. Один факт расторжения органической связи
этих двух раеделов единого почвоведения, равно как и отрыв главы почвоведения
об организации зелёной кормовой базы и обращение её в самостоятельную
дисциплину «луговодство» или,ещё хуже, «кормодобывание», обрекает эти
«дисциплины» на ложнонаучное существование, заставляет их развиваться на основе
формально-дедуктивной логики, т. е. механистически. Они искусственно
лишаются главной основы марксистско-ленинско-сталинской диалектики, непосред-
ПРЕДИСЛОВИЕ 5
ственной связи, с производством, поэтому не могут его обслуживать, а в таком
виде могут принести только вред.
Первый раздел, почвоведение, обращается в «науку ради науки», в
«педологию», «чистую науку», никому не нужную, ибо её выводы, основанные на
формальных, т. е. морфологических, количественных признаках, не могут быть
использованы производством, основанным на качественных признаках почвы.
Только один раздел педологии, картография, блестяще развитая трудами
академика Л. И. Прасолова, имеет производственное значение, как основа
инвентаризации основного средства производства.
Второй раздел — Общее земледелие, превратившись в самостоятельную
дисциплину, лишённую научной базы, или обращается в перечень того, как, чем
и что делают с почвой в разных краях, областях, республиках СССР и в
иностранных государствах, изучает то, как можно делать, но из всего этого никак нельзя
сделать вывода, как нужно делать; или, стараясь создать научную базу и связь
с производством, всю систему науки земледелия строит на основе результатов
«опытного дела», т. е. путём механистической обработки и комбинации данных,
полученных при сохранении равенства всех условий опыта, кроме одного
испытуемого. При этом забывается, что в результате взаимосвязи и
взаимозависимости всех условий 'сложных процессов, протекающих в почве, количественное
изменение одного условия неизбежно вызывает количественное изменение всех
других условий. Эти изменения, слагаясь, быстро обратятся в качественные
различия, в свою противоположность. Поэтому урожай опытной делянки
представляет функцию многих переменных, и решение такого одного уравнения со
многими неизвестными неосуществимо простым механистическим путём. Оно не
поддается и диалектическому анализу, так как изменения всех условий, кроме
одного, обычно не подвергаются регистрации.
Наконец, третий результат искусственного разрыва органической связи
почвоведения и общего земледелия представляет безнадежные попытки
механистического „слияния их. Это механистическое слияние в настоящее время чаще
всего производится путём совсем недопустимого в научной дисциплине
грубейшего упрощенчества, подменой сложнейших биологических и
микробиологических процессов простыми химическими реакциями. Не считаясь с основами
теоретической химии, возрождается архаическое, уже сданное в архив
гипотетическое представление о «почвенных цеолитах» под новым названием
«поглощающего комплекса», отличающегося от старых «почвенных цеолитов» только
тем, что в состав «поглощающего комплекса»входит, кроме «почвенных цеолитов»,
ещё и «минерально-органическая гуматная» часть. Последняя представляет
возрождение из пепла не менее архаического гипотетического представления
Л. Грандо и Эггертца о «чёрном веществе». Это возрождение молчаливо принято,
несмотря на то, что очень скоро после появления представления об органоми-
неральном «черном веществе» было доказано, что Ьно представляет простую
механическую смесь разнообразных, не содержащих зольных элементов
органических соединений с иловатыми элементами почвы <^ 0,001 мм.
«Поглощающий комплекс» обладает одним неоспоримым преимуществом.
Он очень быстро разрушается и так} же быстра восстанавливается, смотря по
надобности в нем у экспериментатора или по его излишеству. Для меня
совершенно ясны огромные трудности этого направления, встречающегося на каждом шагу
с бесчисленными представителями трёх высших растительных формаций и с
шшимальным количеством трёх тысяч биллионов (3 X Ю16) микроорганизмов
на каждом гектаре почвы.
На основании всего вышеизложенного я считаю совершенно недопустимым
ш социалистическом сельскохозяйственном вузе Советского Союза чтение
самостоятельных курсов, а тем более существование самостоятельных кафедр общего
•иіледелия, луговодства, кормодобывания, мелиорации и т. п.
Я считаю единственным, правильным путём такое распределение
специальна кафедр в сельскохозяйственном вузе Советского Союза: почвоведение, расте-,
6 ПРЕДИСЛОВИЕ
миеводство, животноводство, генетика (один общий курс), биологическая химия,
учение об ygcHapjesHH, механизация и электрификация, фито- и зоозащита
растений ш жяадтвых, сельскохозяйственная экономия, технология первичной
«бряб?яш, *-
Hg агак-аевювноде фоне общее земледелие, учение q зеленой кормовой базе,
ядокфВДДО* культура болот составляют главы почвоведения, все же растенне-
в?#?тее*шы$ детали входят в кафедру растениеводства.
~С«итйа чрезвычайно важным, чтобы агрономический анализ, находящийся
сеИчдс »положении беспризорного между кафедрами почвоведения, агрохимии,
-аздга&гаии и технологии, был объединен в одну общую кафедру биохимии, орга-
юршски елитой с кафедрой органической химии.
Что касается мелиорации, культуры болот, песков и т. п., то они органически
іюйдэт в третий раздел почвоведения в его диалектическом понимании. Этот раз-
дея^частное почвоведение) представляет учение о системах изменения природных
условий почвенно-климатических областей СССР согласно требованиям
планового социалистического народного хозяйства.
Так как изучение третьего раздела почвоведения не будет обязательно во
веем объеме длялвсех факультетов, то я решил издать его отдельно в виде второго
тома почвоведения.
Петровско Разумовское, і Лтдемт В. Р ВИЛЬЯМС
июль, 1936.
ОТ АВТОРА
(к первому изданию)
Лежащая перед читателями книга представляет, насколько мне известно,
единственную попытку подвести техническую базу под организационные
принципы сельскохозяйственного производства Союза Советских Социалистических
Республик.
Этой работе предшествовала обширная, оставшаяся в рукописи работа,
которая ?>ыла мной исполнена в качестве члена сельскохозяйственной* секции
Госплана СССР, В этой работе я пытался на основании конкретных погубернских
данных произвести подсчет производительных возможностей, которые
открываются в перспективе планомерной социалистической организации
сельскохозяйственного производства. \
Президиум факультета Сельскохозяйственной экономии и политики
Тимирязевской сельскохозяйственной академии предложил мне попытаться соединить
в один компактный курс учение о почве с вытекающими из этого учения для
сетьскохоэяйственного производства организационными необходимостями. Это
предложение возбудило во мне смелую надежду, что среди молодых сил, привле-
кігёмых Академией, найдутся такие, которые не побоятся приложить некоторое
количество творческой энергии к конкретизации общих идей организации
произведена на принципах, которые в одинаковой мере диктуются как природными
особенностями его, так и новой социально-экономической обстановкой.
* Одновременно мне хотелось выявить давно, по моему глубокому убеждению,
назревшую необходимость перегруппировки и перераспределения фактического-
и теоретического материала, Преподаваемого в специальных дисциплинах,
обнимающих производственные задачи растениеводства.
В настоящее время в Академии излагаются два основных курса- общее
земледелие и частное земледелие. В этих двух курсах элементы земледелия и
растениеводства дереплетаются в самых сложных комбинациях и взаимно затрудняют
овоё правильное развитие.
Повидимому, более отвечающим интересам преподавания и в еще большей
кере интересам научной разработки было бы распределение всего подлежащего
материала по четырем курсам: общего земледелия, частного земледелия, общего-
растениеводства и частного растениеводства.
Объем и содержание курсов вытекает из названия их.
ПОЧВОББДЕППЁ
ЗЕМЛЕДЕЛИЕ
€ ОСНОВАМИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Связывание энергии солнечного луча как задача сельскохозяйственного
производства — Роль живых организмов в сельскохозяйственном
производстве ¦— Отрасли растениеводства — Особенности зеленых растений кап
средства производства и продукта сельского хозяйства — Разрушение
органического вещества как вторая задача сельскохозяйственного
производства — Животноводство как органическая составная часть
сельскохозяйственного производства — Земледелие как третий цех
сельскохозяйственного производства и его задачи — Факторы жизни растений как
условия растениеводства — Равнозначимостъ, или незаменимость,
факторов — Сложность взаимозависимости биологических процессов и
сельскохозяйственное производство. — Метафизический «закон» убывающего
плодородия почвы — Понижение урожайности как следствие непонимание
взаимозависи мости факторов — Свет и тепло как космические факторы
жизни растений. —Вода и пища как земные факторы жизни растений.—
Что такое плодородие почвы.
Сельское хозяйство как производство резко отличается от всех других
производств как іго характеру и свойствам своего продукта, так и по сложности и
особенностям условий, в которых оно протекает.
Связывание анергии солнечного луча как задача сельскохозяйственного
производства. Задача сельского хозяйства — снабжение человечества той
формой энергии, развитие и затрата которой необходимы для всякого
проявления его жизнедеятельности, в чем бы она ни выражалась.
Способность организованно накоплять и разумно расходовать энергию есть
качественный признак человеческого общества. Процессы физиологические,
проявления психической деятельности, физический труд, интеллектуальная
деятельность и работа воображения и мысли — всё, без всякого исключения,
требует затраты энергии.
Сельское хозяйство — единственное производство, доставляющее
человечеству безусловно необходимую ему и также безусловно ничем незаменимую
энергию.
Наряду с этим сельское хозяйство доставляет человечеству ряд продуктрв?
назначение которых составляет уменьшение бесполезной, или
непроизводительной, траты жизненной энергии — материалы для одежды и обуви, материал
для построек и материал для топлива.
Продукты сельского хозяйства не могут долго сохраняться; они источник
энергии не только для человека, но и для всех незеленых организмов, и поэтому
эти продукты легко подвергаются уничтожению животными и порче
бесчисленными, всюду нас окружающими микроорганизмами. Этого мало. Большая часть
продуктов сельского хозяйства представляет или целые живые организмы, или
живые части их; в них хотя и медленно, но протекают жизненные процессы. Этр
связано с неизбежной тратой или самого продукта, или его элементов. Срок
сохранения пригодности пищевых продуктов в редких случаях превышает
год. Поэтому ежегодно все колоссальное количество продуктов сельского
хозяйства должно быть создано заново. Этим определяется^ еще свойство
непрерывности производства.
Всеобщая потребность в органическом веществе как в источнике энергии
определяет необходимость его легкой доступности для всех членов общества.
В идеале источник энергии должен бы обладать той же степенью доступности,
как и фактор, определяющий процесс освобождения ее в организме человека, —
кислород воздуха. Разница лишь в том, что получение органического вещества
требует приложения труда, — в нем воплощено определенное количество труда.
Чем меньше будет количество труда, воплощенного в источнике энергии, тем
40 ВВЕДЕНИЕ
легче станет ere производство, и тем доступнее станет и сам продуктГ Очевидно,
что в сельс^едшяйственном производстве высокая производительность труда
представляет устовяе, стоящее на первом месте, В противном случае
производство %дет играть роль тормоза для іемпа развития человеческого общества.
Вместе- о ten непрерывность роста численности населения и роста потребления
xpgfijS* иевф^ршвного, прогрессивного роста продукции сельскохозяйственного
производств»! Осуществление всех этих условий есть качественный признак
СО&вдя»с#яческо# организации производства.
Таким образом определяются основные требования, предъявляемые к
сельскому хо»яйству. Оно должно давагь избыточный продукт, оно должно обладать
&ьбб$щ&б*п?ыо прогрессивного развития, и применяемый в нем труд должен обла-
дйтпь максимальной производительностью.
Первичным материалом^ из которого сельскохозяйственное производства
жтжшп свой продукт, служит действенная (кинетическая) энергия солнечного
&&П&, которую зеленое растение преобразовывает в скрытую (потенциальную)
©нергте) химического сродства создаваемого им органического вещества.
В огромном количестве беспрерывно притекает на земную поверхность
кинетическая энергия в виде света, тепла, химической энергии и в других формах,
еще недостаточно нами изученных, ив источника, лежащего вне пределов нашего
влияния,—Солнца, источника космического. Огромную работу беспрерывно
совершает притекающая кинетическая энергия солнечного луча, работу, которая
прямо и косвенно используется сельскохозяйственным производством. Прямое
ее использование происходит в преобразовании одной формы движения материи
(света) в другую — органическое вещество. Косвенно — в использовании боль1-
шого круговорота воды, определяющего условия синтеза органического
вещества. Й здесь мы вновь сталкиваемся с особенностью нашего производства. Его
исходный материал одновременно служит и источником той энергии, которая
приводит все производство в движение.
Мы еше далеки от возможности хотя бы приблизительного учёта
распределения всего количества притекающей энергии по этим двум статьям •—
продукт и работа. Но даже глазомерная оценка этого распределения в тех
климатических поясах, где оно достигает, повидимому, наиболее благоприятных
природных Соотношений, открывает такие грандиозные перспективы, которые
далеко превосходят даже самые смелые предположения.
Но кинетическая, действенная энергия солнечного луча не может быть
непосредственно использована человеком. Перед сельскохозяйственным
производством возникает его основная задача — обратить энергию солнечного
луча в такую форму, котораяпозволила бы сохранять ее, запасать, направлять ее
тУДа, где в ней возникает потребность, и расходовать ее в количестве,
отвечающем действительной нужде.
Основную задачу сельскохозяйственного производства составляет
преобразование кинетической энергии солнечного луча в энергию потенциальную.
В природе сохранение потенциальной энергии осуществляется очень
многообразными путями. Для снабжения человеческого организма необходимой для
проявления его жизнедеятельности потенциальной энергией пригодна лишь одна
форма запаса ее — форма органического вещества. С этой точки зрения
органическое вещество можно рассматривать как ряд простыхлинеральных соединений,
сдерживаемых в одном сложном комплексе органического вещества определенным
запасом химического сродства.
Запас химического сродства, соединяющего во всяком органическом
веществе те простые минеральные соединения,,из которых оно состоит, а представляет
то количество потенциальной энергий, которое при распаде органического
вещества на простые минеральные соединения выделяется в форме кинети*-
чесгіой, действенной энергии.
Физико-химические процессы разрушения органического вещества в живом
организме сочетаются таким образом, что часть освобождающейся энергии по
ВВЕДЕНИЕ It-
совершении работы организма выделяется во внешнюю среду в форме тепловой
энергии; другая часть этой энергии вновь обращается в форму потенциальной
энергии органического вещества тела самого организма.
Организму нужны, кроме того, и те простые минеральные соединения,
которые входит в состав нового, образуемого ими органического вещества его тела.
Минеральные соединения, получающиеся от разрушения органического вещества
в процессе получения из него организмом кинетической энергии, служат для
этой цели. Органическое вещество служит одновременно и источником энергии
и источником пищи для потребляющего его организма.
Процесс непосредственного преобразования кинетической энергии солнечного
света в потенциальную энергию органического* вещества, пригодного для
снабжения человечества кинетической энергией U пищей., до настоягцего времени
выполняется только живыми организмами — зелеными растениями.
Того органического вещества, которое служит для концентрации в нем
преобразованной энергии солнечного дуча, не существовало как такового до
его сгнтеза зелёными растениями. Оно заново совдается в процессе
сельскохозяйственного производства, как и в природных условиях.
Это давало повод иногда рассматривать сельское хозяйство как особую
категорию промышленности — созидающей, наряду с категориями добывающей
и обрабатывающей промышленности.
Наряду с продуктами, имеющими значение только в силу
концентрированной в них энергии, каковы пищевые продукты иу топливо, сельское хозяйство
производит органическое вещество, ценное независимо от содержащейся в нем
энергии. Таковы строительные материалы, материалы для одежды, обуви и
другие подобные.
Роль живых организмов в сельскохозяйственном производстве.
Существенное отличите сельского хозяйства от других производств то, что дсновой
производства & нем сщжшп. живые организмы. Все производства, хотя бы они
и приобрели в евоём развитии большую самостоятельность, но основанные
на использовании физиологической деятельности организмов, называются
сельскохозяйственными техническими производствами. Таковы винокурение,
пивоварение, первичная обработка лубяного волокна и т. д.
В сельскохозяйственном производстве основное значение принадлежит
зеленым хлорофиллоносным растениям. В сельскохозяйственных технических
производствах та же роль предоставляется животным и бесхлорофилльным
.растениям— бактериям и грибам.
Обе группы живых организмов объединяются одним общим существенным
признаком. /
Первичный материал, служащий им для выработки конечного продукта
производства, служит для них одновременно и источником энергии —
основанием их работы. Роль человека, регулирующего всё производство, состоит в
создании такой обстановки жизнедеятельности организмов, при которой
продуктивность работы их была бы наибольшей.
Другими словами, необходимо во всё время работы организма поддерживать
такую комбинацию внешних условий его работы, /гри которой затрата им
первичного материала на производство самой работы была бы наименьшей, а
производство конечного продукта из остающегося первичного материала достигало бы
возможно наибольшей величины
Зеленые растения резко разделяются на три группы по продолжительности
своей жизни, а следовательно, и по сроку своей службы в производстве, по
истечении которого они должны быть целиком заменены новыми. Эти три группы
носят в почвоведении название растительных формаций.
К первой групнэ Относятся деревянистые растения, деревья и кустарники,
продолжительность индивидуальной жизни которых измеряется многими годами,
обыкновенно десятилетиями, часто столетиями, иногда тысячелетиями.
Совокупность этих многолетних деревянистых^"растений носит название деревянистой
12 ВВЕДЕНИЕ
растительной формации. Она в природе представлена лесами, зарослями
кустарников и др.
Растения, слагающее две другие группы, после своего ежегодного
отмирания оставляют иди только жизнеспособные плоды и семена, образующиеся
н$ иу надземных частях, или образуют также и жизнеспособные почки или
добеги ка своих подземных органах. Вследствие этого при наступлении условий,
благоприятных для развития, часть нового поколения растений второй группы
развивается на той же площади, на которой развивалось предыдущее поколение,
создавая, таким образом, впечатление многолетних растений. На самом же деле,
растения предыдущего поколения отмерли целиком, как их надземные органы,
так и подземные; и новое поколение, развивающееся из зимующих ^іочек,
побегов, образует вновь и надземные органы, и новую корневую систему.
Группу растений, размножающуюся ежегодно вновь и семенами, и подземными
побегами, называют многолетними травянистыми растениями. Те растения
этой второй группы, побеги которых отмирают лишь с наступлением зимы,
слагаю^ своей совокупностью луговую растительную формацию.
Наконец, третья группа растений отличается продолжительностью жизни,
не превышающей одного летнего сезона. Независимо от того, началось ли
развитие этих растений весной или предыдущей осенью, и независимо от того,
образует ли оно зимующие подземные почки, побеги, — отмирание всей растительной
массы, созданной растениями этой группы, происходит летом, до наступления
периода осенних дождей или зимних холодов. Природное проявление этой
группы растений мы встречаем, например, в закавказских и закаспийских
степях. Совокупность этих растений получила название степной растительной
формации.
Все без исключения однолетние культурные сельскохозяйственные растения—
хлеба, однолетние кормовые7 корнеплоды, клубнеплоды и технические растения —-
принадлежат к степной растительной формации.
Отрасли растениеводства. В соответствии с вышеизложенным и основной
цех сельскохозяйственного производства, растениеводстве, подразделяется на
три раздела:
I. Лесоводство.
II. Луговодство.
III. Полеводство.
К первой группе относился также садоводство и к третьей — овощеводство
и цветоводство, которые отличаются от основных категорий только количеством
труда, вкладываемого в производство.
В настоящем курсе мы не можем ограничивать изучение вопросов земле*
делия одной областью полеводства.
В сельскохозяйственном производстве вопросы культуры поля, луга, леса»
сада и огорода сливаются в такое нераздельное целое, что выделить рассмотрение
вопросов какой-нибудь одной отрасли можно только совершенно искусственно
и с неизбежной утратой той диалектической взаимосвязи, которой эти отрасли
связаны в стройном организационном целом планового социалистического
народного хозяйства. Мы увидим в дальнейшем, что организационная связь
отдельных отраслей сельскохозяйственного производства имеет под собой глубокое
техническое обоснование. Это последнее покоится, в свою очередь, на природных
особенностях и свойствах тех организмов, которые играют огромную роль
в производстве. Так как свойства организмов определяются биологическими
закономерностями их отношений к внешней среден изменчивостью этих
отношений (пластичностью организмов), то в конечном счете и организационная
увязка всех отраслей сельскохозяйственного производства должна быть
основана Как на этих закономерностях,„так и на учете тех изменений, которые мы
в состоянии произвести в них.
Основной материал сельскохозяйственного производства — энергия
солнечного луча — обладает особенностями, которые накладывают неизбежный отпе-
ВВЕДЕНИЕ 13
чаток на самое производство. В зависимости от космических причин, его приток
к месту потребления в производстве отличается изменчивостью двух порядков.
Эти изменения отличаются правильной, закономерной ритмичностью или в
порядке суточных колебаний, или в порядке годовых изменений.
Культурные растения путём многовекового природного отбора уже
приспособлены к правильности изменений напряжения притока кинетической энергии.
Но эта приспособленность растений не освобождает сельское хозяйство от
необходимости учёта колебаний притока энергии при создании тех условий,
в которых должна протекать работа растений и которые, в частности, создают
рабочий период производства и определяют разнообразные циклы и стадии
развития растений и его фазы. ^
При отсутствии системы мер, регулирующих приток других условий,
необходимых для производительной работы растений при изменяющемся притоке
основного материала — солнечной энергии, в производстве может наступить
такой момент, когда из-за недостатка притока простых минеральных
соединений^ необходимых для синтеза органического вещества, приток кинетической
энергии в единицу времени будет превышать то количество ее, которое могло бы
быть обращено растением в потенциальную энергию органического вещества.
Избыток солнечной энергии будет без пользы рассеиваться в пространстве,
прирост органического вещества прекратится, и растения будут испарять
воду в работе на холостом ходу, впустую.
Другой, также существенный, признак основного материала сельского'
хозяйства состоит в том, что энергия солнечного луча притекает равномерно
ко всей освещаемой площади и не может быть сосредоточена в определённых,
ограниченных пунктах.
Результат этой особенности тот, что производство должно простираться по
всей территории страны, которая должна быть покрыта зелёными растениями.
В самом производстве вопросы расстояния, а следовательно, и вопросы
транспорта должны играть важнейшую роль.
Особенности зелёных растений как средства производства и продукта
сельского хозяйства. Зелёное растение отличается многими особенностями. Оно
создаётся в процессе самого производства и из того же основного материала и
представляет одновременно как средство производства, так и его продукт.
Энергия, необходимая для работы зеленых растений, черпается из того же
единственного источника — солнечного луча. Рабочий орган зелёного
растения — его зелёная поверхность — служит только один год; лишь у немногих
растений, так называемых вечнозелёных, — от двух до восьми лет. После
этого срока она приходит в негодность, отмирает. В большинстве случаев
отмирает всё растение.
Лишь в редких случаях половина, обыкновенно же не больше одной
четвертой части всего созданного растением органического вещества может
служить непосредственно как источник энергии и питания для человека или
служить в качестве сырья в технических производствах. Остальная половина
или "три четверти не могут служить для этих целей и или представляют так
называемый побочный продукт, или накопляются в производстве в качестве
отбросов, или того, что раньше называлось нерыночными продуктами — соломы,
мякины, ботвы, пней, кострики, сорняков, пожнивных остатков и т. д. Эти
неизбежные продукты мы, чисто в отличие от капиталистического производства,
будем называть неплановыми, побочными продуктами. Сюда же должны быть
отнесены и корни растений, остающиеся после уборки в почве. Всё это
количество непосредственно бесполезного материала состоит из органического
вещества. В нём связано в потенциальной форме огромное количество
солнечной энергии, и ясно, что его неизбежное накопление в сильной степени понижает
полезную производительность всего производства.
Но этого мало. Органическое вещество, служащее в сельскохозяйственном
производстве для накопления в удобоусвояемой форме потенциальной энергии,
14 ВВЕДЕНИЕ
состоит из небольшого числа биологически важных химических элементов,
дающих в известных сочетаниях те простые минеральные соединения, которые
сдерживаются в одном сложном комплексе органического вещества
потенциальной: энергией химического сродства. Главные из этих элементов суть: углерод,
K04«df од, ъо&ород, азот, фосфор, калий, сера, кальций, магний и железо.
Газрушенне органического вещества как вторая задача сельскохозяйствен-
Н?&У производства. Отличительная черта большинства элементов, из
которых состоит органическое вещество, та, что все эти элементы,, за немногими
зшщочениями, представляют лишь очень малую долю веса земной коры, считая
в?ф атмосферу, гидросферу и верхние горизонты литосферы до той глубины,
нажоторую она исследована.
Цо расчетам Кларка и Вашингтона, углерод представляет 0,4%^5того веса,
ИОДОрод 1%, азот Q,04%, фосфор 0,1%, калий 2,27%, сера 0,45%, кальций
3»20%, магний 2,07%, железо 4,16%, и только кислород представлен 49,66%.
В противоположность этим биологически вбжным элементам, элементы,
играющие главную роль в геологической жизни нашей планеты, представлены
на земной коре в огромных количествах: так, кремний составляет 25,69% веса
вемной коры, кислород 49,66%, алюминий 7,27%, кальций 3,20%.
Эти числа, установленные с большой точностью геологией, ярко
иллюстрируют, каким ничтожным налетом на поверхности земного шара лежит вся его
биологическая жизнь, представляющаяся такой грандиозной по сравнению
с нашим человеческим масштабом. Но рядом с этим совершенно очевидно
выступает и то, что если ежегодно половина всего создйнногб зелёными
растениями органического вещества будет оставаться неразрушенным вследствие
ето непригодности служить пищей человечеству, то в очень короткий срок
весь углерод, азот, сера, фосфор будут переведены в форму органического
вещества, непригодного как пища для зелёных растений.
Т>5гда наступит время, когда культурные зелёные растения не будут в
состоянии усваивать кинетическую энергию солнечного луча вследствие недостатка
минеральных соединений хотя бы одного элемента, безусловно необходимого
для построения органического вещества ¦— носителя запаса потенциальной
энергии. ч
. Таким образом ясно выступает вторая задача сельскохозяйственного
производства.
Производственной задачей сельского хозяйства мы поставили
преобразование кинетической энергии солнечного луча в потенциальную энергию
химического сродства. Для выполнения этой задачи в сельскохозяйственном
производстве выступает первый момент ее — создание органического вещества.
Одновременно возникает противоположный, второй момент задачи —
разрушение мёртвого органического вещества Отработавших «машин» сельского
хозяйства, отбросов растениеводства, его побочных продуктов. Этот второй момент
задачи сельского хозяйства по .своему значению совершенно равнозначен
первому, так как невыполнение его делает невозможным выполнение и первого
момента задачи.
Задача разрушения органического вещества побочных ^продуктов, в свою
очередь, распадается на две самостоятельные и строго равнозначимые части
в зависимости от места накопления отработавшего органического вещества
Оно может накопляться на поверхностей почвы, или оно может отлагаться в массе
почвы. В первом случае мы имеем дело с соломой, мякиной, травой, ботвой,
во втором случае мы говорим о пожнивных остатках — жнивьё и корнях,
остающихся в почве.
Разрушение органического вещества, или, как обычно это обозначают,
минерализация его элементов, может быть осуществлено целесообразным путем
только при посредстве гетеротрофных, незеленых, бесхлорофиллъных организмов*
Самым простым способам минераливации отбросов растениеводства было
бы простоя их сжигание. И действительно, на практике часто прибегают к этому
"». ' f" '¦'¦¦¦*-! j- ¦ ¦ i ¦- ¦ ¦ ¦ ¦>¦«-¦¦ .'T y^1; ¦¦ •¦ "^ ¦- ¦"- »¦¦'.-««71,43; "¦¦¦- -l-,.^iTi" ""ttt.,;.—B= jj..:j- ¦ ?¦ —*¦ jj ,¦¦¦¦¦ у
ВВЕДЕНИЕ 16
11 »—*-——" —i ¦ - -¦ ¦ ¦- - '"¦
способу^ сжигая на корню в поле жнивье или применяя отбросы полеводства
в качестве топлива. Но при таком способе потенциальная энергия органического
вещества или совершенно бесполезно рассеивается в пространстве, или
превращается в теплоту — наименее ценимую форму кинетической энергии. Кроме
того, при этом практически наиболее ценный"элемент органического вещества,
?)зот, рассеивается в атмосфере, а не возвращается в почву. Обыкновенно
принято оправдывать такой способ экономическими условиями, которые
определяют неприменимость других способов использования побочных продуктов
растениеводства.
Мы увидим в дальнейшем, что причина применения этого способа лежит
в хищнических принципах капиталистического хозяйства и в отсутствии
организованности производства. Как легко устранимый, такой прием
совершенно нетерпим при социалистической, плановой*, организации народного
хозяйства,
В наиболее очевидной форме мы сталкиваемся с необходимостью
разрушения неплановых, побочных продуктов сельскохозяйственного производства
тогда, когда имеем дело с продуктами его, скопляющимися на поверхности
почвы, — с соломой, мякиной, ботвой и т. п. N
Эти отбросы состоят из одревесневшей клетчатки; белковые вещества,
содержащиеся в них в ничтожном количестве, заключены" внутри одревесневших
клеточных оболочек. Одревесневшая клетчатка может быть преобразована
в другие формы органического вещества только низшими незелеными
организмами — бактериями, грибами и, повидимому,,инфузориями. Высшие незеленые
организмы, животные, могут самостоятельно преобразовать энергию
безазотного органического вещества только в тепловую, или термическую, энергию.
Необходимую им динамическую энергию высшие животные могут
самостоятельно подучить, только разрушая азотсодержащие органические вещества.
Жвв?дгші^д<^щ? #ак органическая составная часть сельскохозяйственного
производства. Бедщ отбросы полеводства не могут быть в достаточной мере
оплачены как сырьё в другом производстве, например, в бумажном, или не могут
быть производительно йОй.ояьз^ваны кздг топливо» то наиболее рациональным
способом использования этой массы органического вещества, негодного для
непосредственного питания человечества^ будет обращение его в другие формы
органического вещества, пригодные для продовольствия в непосредственном
виде или в переработанном пищевой промышленностью состоянии. Это
-обращение в другие формы пищевого органического вещества осуществляется лри
посредстве животных организмов. При посредстве их солома, мякина, ботва
и другие отбросы полеводства обращаются в молоко, мясо, жир, шерсть, кожу
и другие продукты животноводства, и, кроме) того, производство попутно
получает рабочую силу, без известной доли участия которой невозможна
правильная организация производства, даже при наибольшей степени его механизации.
Животноводство, по существу, представляет сельскохозяйственное
техническое производство, которое настолько неразрывно связано с основным
производством — растениеводством, что рациональная организация последнего без
участия животноводства неосуществима ни с технической, ни с экономической,
ни тем более с плановой народнохозяйственной стороны
Не всякого рода скот может быть использован для этой цели. Только
жвачные, например, крупный и мелкий, рогатый скот, обладающие сложным
желудком, пищеварение которых совершается при содействии бактерий, грибов
и инфузорий, могут служить для этой цели. Лошади, ослыу мулы, свиньи и
птица, как обладающие простым пищеварением, могут питаться только
концентрированными продуктами или отходами полеводства, богатыми азотистым
органическим веществом
Азота, серы, фосфора и извести, без которых не могут быть синтезированы
белки пррдуктов животноводства, в грубь^х кормах слишком мало для того,
чтобы эти корма одни могли служить основой производительного цеха. Поэтому
16
ВВЕДЕНИЕ
организация продуктивного животноводства требует участия
концентрированных кормов в кормовой даче. Но при отсутствии кормления травой или зеленым
сеном скот страдает от авитаминоза (отсутствия витаминов), и продуктивность
его сильно падает, а следовательно, и производительность труда не только
в цехе животноводства, но и в растениеводстве не может быть большой. Поэтому
неотделимый элемент сельского хозяйства представляет его кормовая база.
Животноводство в наиболее сильной степени, чем все другие
сельскохозяйственные производства, несет в себе признаки основного производства, и
животноводство в этом смысле подобно растениеводству. Его первичный материал
служит не только для получения его конечного продукта, но вместе с тем
одновременно служит и источником энергии, при посредстве которой функциони-*
руют животные организмы.
Рядом с этим, как и в основном производстве, рабочая «машина»
животноводства составляет одновременно и его продукт. Кроматого, животные
перерабатывают в продукт только 25% материала, остальные 75% переходят в отброс,
углекислоту, воду и, главным образом, в навоз.
Навоз содержит все элементы пищи растений, особенно большое количество
практически наиболее ценного азота. Главная же масса навоза состоит из
органического вещества. Скопление органического вещества связано с изъятием из
производства соответствующего количества пищи растений.
Земледелие как третий цех сельскохозяйственного производства и его
задачи. В форме органического вещества элементы пищи не усваиваются
зелеными растениями. Органическое вещество должно быть разрушено до простых
минеральных соединений. Задача разрушения органического вещества
передается третьему цеху сельскохозяйственного производства — земледелию. На
него же возлагается и разрушение пожнивных остатков, которые не могут
быть использованы животноводством. Живые «машины» цеха земледелия,
микроорганизмы почвы, разрушают органическое вещество, накопляющееся
в почве, и переводят его элементы в минеральные усвояемые формы пищи
растений.
В то же время живые «машины» цеха земледелия выполняют и другую
важнейшую задачу.
Еще ярче выявляется неразрывность животноводства с полеводством при
анализе условий разрушения той части органического вещества, которая
ежегодно создается зелеными растениями и остается в массе почвы в виде
пожнивных остатков.
Все однолетние растения полевой культуры принадлежат к степной
растительной формации. Существенное свойство растений этой группы то, что
мертвое органическое вещество, остающееся в почве после отмирания этих растений,
разрушается микроорганизмами почвы очень быстро и полно. Все элементы этого
органического вещества минерализируются в срок не больше двух декад и
переходят в форму минеральных окисленных соединений. Эта форма
минеральных соединений как раз отвечает требованиям однолетних культурных растений
к состоянию необходимой им пищи. Из предыдущего видно, что пища растений
должна быть в формах простых минеральных соединений.
Кроме того, так как процесс синтеза первоначального растительного
вещества представляет процесс восстановительный, то ясно, что пища должна быть
в почве в виде окисленных соединений. И ради образования этой формы пищи
растений нам приходится в течение всего периода роста растений заботиться
о поддержании, почвы в рыхлом состоянии. Но при рыхлом состоянии почвы
микроорганизмы разрушают как пожнивные остатки, так и почвенный
перегной.
С разрушением перегноя почва утрачивает свое культурное состояние, свою
комковатую структуру. Почва, утратившая комковатую структуру, не в
состоянии обеспечить большого и пробного запаса воды. В такой почве осенью, весной
и в периоды длительных дождей устанавливается нисходящий ток воды.
^ ¦>!,;¦ ¦ ¦;¦ :_. ',—¦¦ ¦- т1 ¦ ¦¦ ¦ - ¦ — ¦ ¦ ¦ -.. ¦ ¦¦ ¦ , . -:" -.=аа
ВВЕДЕНИЕ . 17
Веледствие того, что в почвенной воде, содержащей в растворе углекислоту»'
легко растворимы все минеральные окисленные соединения элементов пщци
растений, происходит их вымывание, так как почвенная вода на бесструктурных
почвах особенно богата растворенной угольной кислотой. Кроме того, в
условиях нисходящего тока воды, отрезающего доступ воздуха в почву, часть пищи
растений переходит в форму неусвояемых растениями, восстановленных
соединений.
Таким образом, урожаи становятся не только неверными, но и начинают
падать вследствие абсолютного и относительного недостатка элементов пищи
растений в почве.
Борьба с этими явлениями, придача урожаям устойчивости и непрерывности
их повышения возможна только путем придания почве культурного состояния,
т. е. прочной комковатой структуры. Достигнуть этого можно только путем-
накопления в почве деятельного перегноя.
Накопление деятельного перегнояг необходимого для обеспечения прочности
или устойчивости высоких урожаев, осуществимо в условиях
сельскохозяйственного производства только при посредстве культуры на полях растений луговой
растительной формации. Только эти растения способны создать в почве запас
органического вещества в такой обстановке, при которой немедленное его
разрушение микрофлорой почвы неосуществимо.
Только этим путем возможно образовать в почве деятельный перегной, от
содержания которого зависит культурное состояние почвы. От последнего же
зависит не только высота урожая, но как устойчивость этой высоты, так и
непрерывность роста урожая.
Устойчивое и непрерывное повышение сельскохозяйственной продукции —
самый основной, самый главный, центральный вопрос сельскохозяйственного
производства.
Эта задача, задача закрепления непрерывности подъема
сельскохозяйственной продукции или создания и непрерывного повышения условий плодородия
почвы, и представляет существенный признак, отличающий плановое,
социалистическое народное хозяйство от отживающего капиталистического.
Последнее и^не может даже носить название народного хозяйства в прямом
смысле слова. В нем перспективные задачи хозяйства и интересы
непосредственных производителей всегда приносились в жертву временным интересам группы
капиталистов, и вопросы стабилизации плодородия почвы играли скорее
отрицательную роль.
Необходимость введения в полевую культуру растений луговой
растительной формации еще более упрочивает органическую связь растениеводства и
животноводства. Растения луговой растительной формации, исполняя свое
прямое назначение поддержания культурного состояния почвы, накопляют
в хозяйстве массу кормового продукта — сена. Обращение его в пищевые
продукты и промышленное сырье возможно только в организационной увязке
растениеводства с продуктивным животноводством.
Обобществление средств производства представляет тот исходный пункт,
которым начинается путь к установлению основного, существенного признака
социалистического народного хозяйства, его плановости.
Тот же центральный вопрос стабилизации плодородия почвы, вопрос,
исчерпывающий задачи земледелия, находится в теснейшей неразрывной связи
с необходимостью обобществления средств сельскохозяйственного
производства.
По существу, вопрос экономической политики, планирование, распадается
на два момента. В отношении сельского хозяйства первый устанавливает в
плановой перспективе заданную общим народнохозяйственным планом величину
продукции, согласованную с природными условиями и возможностью
необходимых их изменений, а также и способы осуществления всех технических
мероприятий производства при наличном уровне производительных сил общества*
2 Почвоведение—236
18 ВВЕДЕНИЕ
Второй момент задачи—экономическая плановая увязка всех технических
мероприятий производства. '
При яжедтствпи» обобществленного хозяйства единоличные бедняцко-серед-
нЩпие хе&я&стШа почти не в состоянии были подняться еыгие уровня потреби-
теАъе$&8&3№$яйетва9 производящего во что бы то ни стало все продукты первой
в^о&ходамо&тй. Один из основных факторов производства, влияние рельефа,
играл При такой использовании территории роль только в смысле отрица-
ТезгьвОге фактора, вызывавшего ряд отрицательных моментов — чересполо-
чявщу^дада^нойемелье, длинноземелье, многочисленность участков и т. д. Между
т«м $ог же рельеф при обобществленном хозяйстве играет роль могучего поло-
^ИКяьного фактора, стимулирующего товарность хозяйства.
Цсе затронутые в предыдущих строках стороны сельскохозяйственного
Я?<ирводетва имеют чрезвычайное значение. Особенно большое значение
ХГряобретают все эти стороны при социалистическое строе. Ясно, что понятие
о плане неразрывно связано с понятием о прочности этого плана, о его твердом
обосновании и возможности не только его ближайгиего выполнения, но и
дальнейшего прогрессивного развития. Он должен быть перспективным. Само
понятие о прогрессивности развития народного хозяйства, составляющей
неотъемлемый признак социализма, логически приводит к понятию о
перспективности.
В капиталистическом хозяйстве выработался и особенный метод
исследования всех явлений капитализма. Этот метод статистический, которые лег
в основу всех разделов буржуазных экономических наук. Но применением этого
метода^ожно учесть только статическую действительность, и из сопоставления
данных ряда лет можно сделать лишь выводы об известных закономерностях
изменения этой действительности в прошлом.
Каждый из элементов, представлявших переменные величины в ряде того
числового материала, который подвергался ежегодной тщательной обработке
и проверке, представляет функцию взаимодействия ряда переменных, из
которых немногие подвергаются учету и количественной оценке. Большинство
этих_ переменных, аргументов, или не поддается, или не подвергается, или
не подвергалось регистрации. Кроме того, большинство переменных,
аргументов, подвергается количественным изменениям под влиянием изменения
величин их взаимных функций.
Наконец, каждый из элементов, учитываемых статистическим путем или
путем так называемых бюджетных исследований, изменялся в совершенно
непредвидимом направлении под влиянием изменений катастрофического
порядка, неизменных спутников капиталистического хозяйства. Эти изменения,
происходящие в хаотическом беспорядке, не поддавались систематическому
учету и регистрации/ и учесть их влияние на изменение величины
регистрируемого фактора не представлялось возможным.
По этим причинам большинство выводов о причинных зависимостях между
процессами, на основании анализа данных регистрации их количествецного
выражения в Црошлом, неминуемо должно носить интуитивный характер,
заключая в себе все признаки экстраполяции.
Данные статистического обследования, не" преуменьшая их значения и
необходимости учета и не умаляя их достоинства в смысле их достоверности
и точности, могут дать только точною картину состояния народного хозяйства
в его статическом разрезе в момент обследования или картину его фактических
изменений в прошлом.
Но для реализации всех преимуществ, залочженных в обобществленном
сельскохозяйственном производстве, необходимо план построить на прочном
фундаменте истинного знания, вся система которого коренным образом
отличается от той, которая господствует в капиталистическом обществе.
Прежняя метафизическая система знаний была основана на формальных
признаках явлений и есд^и и отваживалась на вылазки ^в историю развития
У; *,,!'¦'¦, i, - t ¦ j. ¦ - . ¦!,'¦¦,*¦,¦ . ¦ -..
J* ВВЕДЕНИЕ \ 19
«зучаемых процессов, то лишь с целью найти в ней формальньіе примеры для
своего основного лозунга «так было ¦— так будет» х.
Истинная наука, основанная на изучении существенных свойств процессов,
обращается к прошедшему лишь с целью изучения развития процесса в
исторической его перспективе. Такая наука подвергалась гонению и в
капиталистических странах подвергается ему до сих пор, как объективно подрывающая в своих
выводах основы капиталистического строя, и развитие ее терпелось только
в тех ветвях знания, где она, повидимому, была безопасна и где капитализм
мог извлечь из нее пользу.
Но как только диалектический метод проникал в область социальных
отношений, или в биологию, или в область сельского хозяйства, он подвергался
гонению. Уж очень ярко вскрывал этот метод несостоятельность формальной системы
науки и ярко выставлял не только отрицательные стороны классового строя,
но и всю чудовищность системы эксплоатации.
Не следует, однако, думать, что все представители метафизической системы
наук сознательно были защитниками капиталистического строя. Большинство
просто не знало и не понимало, по существу, разницы между формальной
метафизической системой науки и диалектической системрй нау/ки.
Первая система просто описывает данное явление и непосредственно
связывает описываемое явление в порядке причинной зависимости с условиями среды,
в которой оно существует. При такого рода сопоставлении эта система
пользуется приемами точных наук — методами количественных измерений и
основными законами логического мышления. Формальные признаки науки налицо.
Но такая система принимает исследуемое явление как нечто постоянное,
константное, не изменяющееся во времени и существующее в условиях среды,
таких же константных, неизменных. Она изучает только статический момент
существования тления, в данное время ж сопоставляет признаки, присущие
явлению в данн&й момент, с условиями среды, в которой оно осуществляется,
взятыми также в статическим разрезе дранного момента»
Описания такой научной системы будут достоверны, поскольку точны
методы количественного измерении й уч&га, которыми она пользуется. Но
сделать какие бы то ни было выводыЪ дальнейшем ходе развития процесса, на
основании подобного описания статическогЬ момента его, нельзя. Всякий вывод
будет интуитивен. Такая система науки может в конечном результате создать
только белее или менее верное изображение состояния'явления в наличных
стационарных условиях окружающей среды. Такой результат будет в
значительной степени произведением искусства, и сама система может быть названа
только искусством, И выводы, которые будут сделаны из обозрения такого
произведения, целиком зависят от субъективных свойств обозревающего,
и лишь при случайных условиях может осуществиться логическая связь этих
выводов с обозреваемым произведением.
Иначе подходит к изучению явления система диалектической науки. Она
изучает и исследует не только само явление, а и динамику процесса его развития.
Она изучает переход накопляющихся, часто ничтожных количественных
изменений в качественные различия. Она изучает те свойства, количественное
изменение которых логически неизбежно должно привести к обособлении} в
окружающей среде процессов нового порядка. Система диалектической науки
изучает существенные свойства процессов и среды, в которой они существуют как
неразрывный элемент той же среды, в процессе их зарождения, развития и
затухания, следствия их перехода в другое существенное свойство другого
процесса и другой среды, развившихся эволюционно из предшествовавших им.
Эта система изучает не только состояние описываемого явления, но, главным
1 Разоблаченные партией большевиков в СССР и разбитые теперь различные группы
вредителей показали истинные контрреволюционные побуждения создания всяких ложно-
научных теорий в сельском хозяйстве и агрономии.
*
20 ВВЕДЕНИЕ
образом, процесс его развития под воздействием борьбы его внутренних
противоречий. В этом изучении процесса развития явления диалектияеский метод
не ограничивается только изучением эволюции самого явления, но изучает
также и процесс эволюции условий среды, в которой развивается явление. Эти
ДВ/& порядка изменений находятся в тесной причинной взаимозависимости. Они
взаимно определяют направление хода процессов изменений как явления, так
и свойств среды, его окружающей, ибо само явление составляет неразрывный
элемент среды. Разрыв между понятиями об явлении и о среде представляет
искусственный механистический результат приложения формальной
метафизической логики.
Пользуясь могучей помощью приема сравнительного изучения, путь
диалектического исследования выявляет весь комплекс динамики развития
существенных свойств природного процесса, им изучаемого. Поэтому материалистическая
Диалектика может представить точный количественный отчет о состоянии
процесса во взаимозависимости с состоянием развития условий среды в каждый
промежуток времени. Другими словами, только диалектический метод обладает
возможностью научного предвидения и предсказания.
Всякое производство основывается на различии существенных свойств тех
порядков объектов, которые составляют его исходный материал и конечный
продукт. Оно, регулируя условия среды, в которых протекает процесс
производства, придает исходному материалу новые существенные свойства конечного
продукта, функции изменения существенных свойств исходного материала.
Все народное хозяйство представляет комплекс взаимно согласованных и
урегулированных производств. Перспективная плановость взаимной увязки
этих производств может быть осуществлена только путем диалектического их
изучения. Только оно обладает возможностью научного предвидения и
предсказания.
Только диалектическим методом можно создать реальную, а не утопическую
перспективу.
Социалистическое государство до самому существу своему требует
динамического и перспективного подхода к разрешению труднейших задач народного
хозяйства, которые только в нем в первый раз выдвигаются.
Факторы жизни растений как условия растениеводства. В предыдущем
изложении мы могли обрисовать только задачи растениеводства и
животноводства, составляющие два элемента тройного комплекса, «растениеводство,
животноводство, земледелие», слагающие центральное ядро целостного
сельскохозяйственного производства.
Для того чтобы очертить задачи земледелия, необходимо несколько
углубиться в основные закономерности, определяющие соотнЪшения различных
элементов производства.
Мы в предыдущем видели чрезвычайную сложность взаимоотношений
основных элементов производства, которая скрывается за кажущейся примитивной
его простотой. Эта сложность так велика, что и в настоящее время мы еще не
можем говорить о том, что все многообразие этих взаимоотношений нами вскрыто
и сведено к немногим закономерностям. Нет поэтому ничего удивительного,
что, несмотря на многотысячелетний возраст сельскохозяйственного
производства, буржуазной науке только в конце прошлого столетия удалось достигнуть
своеобразного обоснования формулировки основных положений, на которых
4 она базировала все капиталистическое производство. Эти положения до сих
пор трактовались буржуазной наукой как «основные законы земледелия». К
сожалению^ даже в СССР находятся еще «ученые», которые и до сих пор продолжают
рассматривать эти «законы» в том же аспекте. Анализ содержания этих
«законов» показывает, что они представляют или просто конкретное
выражение механистического понимания биологических явлений, или частные
случаи более общих отвлеченных числовых математических
закономерностей.
ВВЕДЕНИЕ
21
Для преобразования кинетической энергии солнечного луча в
потенциальную энергию химического сродства органического вещества сельское хозяйство
использует зелёные растения.
Ясно, что продуктивность производства будет зависеть от
производительности работы этих растений. Условия, определяющие производительность работы
культурных растений, и исчерпывают содержание действительных основных
законов растениеводства.
Жизнедеятельность,
работа зелёных растений
осуществима только при
одновременном и совместном
наличии определённых
условий. Эти условия обыкно
венно разделяют на две
категории: условия или
факторы земные и факторы,
космические. В эти две
категории укладываются
четыре группы факторов жизни
или условий жизни
зелёных культурных растений
это свет и тепло — дв":
космических фактора, воде
и элементы пищи — две
группы земных факторов.
Свойства продукта
сельского хозяйства,
потенциальной энергии, требуют
исоответетвующего
первичного материала — сырья.
Таковым может быть только
энергия
противоположного порядка, кинетическая
энергия солнца — свет.
Задача сельского
хозяйства — преобразование
кинетической энергии
солнечного света в потенцн-
альную энергию органи- КПШШТ Аркадьевич Тимирязев
ческого вещества пищи— ^пвл ._
- С 2843 1920)
может быть выполнена ' '
только живыми растениями. Сущность работы зелёных растений заключается
в воплощении преобразованной кинетической энергии в форму потенциальной
энергии химического сродства синтезируемого ими органического
вещества [К. А. Тимирязев].
Реакция синтеза безазотного органического вещества эндотермическая,
т. е. требует поглощения тепла для своего осуществления. Энергия,
необходимая для этой работы зелёных растений, притекает одновременно со светом
в солнечных лучах. Таким образом, эти два элемента космического
происхождения представляют два фактора безусловной и совершенно равнозначимой
необходимости для работы зелёных растений, для их жизни и, следовательно, для
производства. Свет — его первичный материал; тепло — его рабочая энергия.
Вещество, из которого состоит первичный рабочий элемент зелёного
растения, хлорофилловое зерно, или хлоропласт, представляет азотсодержащее
органическое вещество. Оно в состоянии синтезировать только безазотное
органическое вещество.
122 ВВЕДЕНИЕ
Наряду с ^лоропластами во всякой зелёной клетке присутствуют рабочие
"элементы другого порядка — лейкопласты» Лейкопласты обладают
способностью преобразовываясь безазотное органическое вещество, синтезированное
хлороп&азде&авд, в азотсодержащее органическое вещество. Это преобразование
¦ео&ефш&етоя путём уплотнения части молекул безазотного органического
ЗДцества,'перегруппировки атомов другой части их и одновременного
присоединения к новой сложной молекуле минеральных соединений азота и
молекулярного азота и в некоторых случаях минеральных; соединений серы и фосфора.
Лейкопласты, как не обладающие пигментом для поглощения кинетической
-даергии -солнца, черпают необходимую для их работы энергию из разрушенной
путем дыхания части органического вещества, созданного хлоропластами, и
используют для'Своей работы освобождающуюся при этом энергию. По
совершении работы хлоропласта и лейкопласта энергия, освобождённая при
разрушении безазотного органическогр вещества лейкрпластом, и та, которую поглотил
хлоропласт из солнечного луча в качестве рабочей энергии, рассеивается
в пространстве и беспрерывно стремится повысить температуру растения. Но
всякий организм может работать в сравнительно узких границах условий
температуры и давления (термодинамических). Для поддержания
равномерности тепловых условий и происходит1 беспрерывное испарение воды с рабочей
поверхности растения, которая всегда одновременно представляет и
испаряющую (трайспирационную) поверхность. Беспрерывный ток воды одновременно
приносит из почвы к зелёной рабочей поверхности и минеральные соединения
-азота и такие же соединения зольных элементов органического вещества.
Тот же ток{воды при посредстве растворённых в ней солей служит для
регуляции условий давления (динамических) работы растения.
Ясно, что и вода представляет такой же, безусловно необходимый для
-жизни растения фактор, как свет и тепло.
Сложный фактор, пища зелёных растений, должен быть представлен, по
крайней мере, десятью элементами: углеродом, кислородом, водородом, азотом,
фосфором, серой, калием, кальцием, магнием и железом,-Каждый из этих
элементов должен быть в наличии в форме соединений строго определённого
характера. Только дыхательный кислород в состоянии свободного молекулярного
Кислорода должен быть налицо для всех без исключения зеленых растений.
"Остальная часть кислород? пищевого дол'жна входить в состав кислородных
соединений других элементов пищи. Азот только для бобовых растений может
быть в наличии в состоянии свободного молекулярного азота. Все другие
'культурные растения в нормальных условиях требуют кислородных соединений
аз&та. Углерод должен быть представлен свободной углекислотой. Водород
должен быть в распоряжении растений в форме воды. Фосфор и чсера могут
служить пищей растений лишь в тех случаях, когда они входят в состав окисных
солей своих кислородных кислот — фосфорной и серной. Калий, кальций,
магний и железо могут служить пищей для растений, невидимому, только
в форме окисных солей фосфорной, серной и азотной кислот.
, Все попытки заменить эти элементы даже наиболее между собой близкими,
например, калий — натрием, кальций — магнием, магний — кальцием, .всегда
практически приводили к отрицательным результатам.
Раннозначимость, иди незаменимость, факторов. Закон незаменимости
факторов жизни растений надо считать твёрдо установленным. Обыкновенно
он формулируется так:
I. Ни один из факторов жизни растений не может
быть заменён никаким другим.
Эта формула может быть выражена и иначе, без ущерба для её-Смысла,
&о с более детальной характеристикой его:
Растения для своей жизни требуют одновременного и совместного наличия
или такого же притока всех без исключения условий или факторов евоей
жизни.
ВВЕДЕНИЕ 23
¦ ¦—и ..цд#. и ¦¦ ¦ , .— i - ¦— , - і и-.. , ¦¦— ¦—¦ ... — . , ¦!¦— , ¦¦ — . .
Второй закон — простое логическое следствие первого и по своей чочевид-
ности носит характер аксиомы:
II. Все факторы жизни растений безусловно
равно з н а ч и м'ы.
Теоретически между факторами нет ни более, би менее важных, независимо
4>т количественной потребности в них растений. Растение может требовать
ничтожные следы вещества, как это имеет место по отношению к железу, но
если этих ничтожных следов нет в наличии, жизнь растения прекращается
совершенно так же, как и в том случае, когда отсутствует наличие фактора,
потребляемого растением в неизмеримо бблыпем количестве, например, водыг
света, углекислоты, кислорода.
В практике производства закон равнозначимости приобретает
относительное значение вследствие той или иной степени трудности фактического
удовлетворения потребности растений. Например, потребность растений в воде
удовлетворяется с гораздо большим трудом, чем потребность в кальции или железе.
Это зависит от величины потребности растений, которая для воды неизмеримо
больше, чем для кальция. Недостаток кальция легко пополняется^вследствие
его сравнительно небольшой потребности для растений и большой
распространённости на земной поверхности, а следовательно, и дешевизны его. Что касается
потребности в железе, то величина её так ничтожна, а распространенность
железа на земной поверхности так велика, что в гхрактике сельского хозяйства
недостаток железа как пищи растений встречается лак исключительная
редкость и зарегистрирован, повидимому, только в практике садоводства. /
Как ни просты и очевидны два первых закона земледелия, но он*и,
особенно закон незаменимости, с большим трудом укладываются в сознании.
До сих^ пор ещё не угасли мечты о каком-то таком средстве, которое может
помочь во, э$ех 4Л^чая:х, и по большей части стремятся видеть такое средство
или в каком-либо искусственном удобрении, или в каком-либо улучшенном
сорте семян.
Мы ещё не имеем в распоряжении достаточного материала, чтобы
подвергнуть эти надежды критическому радфору, и ограничимся лишь общими
замечаниями. Как в медицине и гигиене мы имеем дел'о с живым организмом и его
жизненными, функциональными отправлениями, так и в сельском хозяйстве мы
также направляем функциональные отправления живых организмов — зеленых
растений, животных и низших организмов — сообразно требованиям и;
задачам производства.
Сложность взаимозависимости биологических процессов и сельокохозяй-
ственное производство. Функциональные отправления организма, безразлично
какого, протекают не только под влиянием термодинамических условий средыг
окружающей его в момент наблюдения. Они зависят, кроме того, и от колебаний
количественного, одновременного и совместного притока к нему основных
факторов его жизни. Сам организм беспрерывно подвергается изменениям
под влиянием возраста. Эти изменения, по существу беспрерывные, ничтожные,
количественные изменения, быстро приводят к глубоким качественным
различиям, которые мы и воспринимаем как изменения возраста- Возрастные изменения
организма глубоко влияют1 на количественные отношения организма к условиям
его яшзни.
Количественные взаимодействия между организмом и факторами его жизни
также быстро приводят к глубоким качественным различиям в условиях среды
его развития. Количественные изменения одного фактора неизбежно влекут
за собой не только количественные изменения всех других факторов, но и
изменений отношения к ним организма. '
Организмві одной \категории, зелёные растения, находятся в теснейшей
зависимости от развития ряда организмов других категорий — бактерий,
грибов, животных. Эти организмы предъявляют к условиям среды одновременна
однородные (вода, пища и др.) и противоположные (пища органическая и мине-
1 ¦ ¦ ДИ II— --.,—.
24 ВВЕДЕНИЕ
ральная) требования. В свою очередь, они влияют в подобных же направлениях
на ереду, производя в ней мелкие количественные изменения, которые
незамедлительно создают глубокие качественные различия в самой среде и в ее влиянии
на количественное наличие условий жизни организмов всех категорий.
Создаются условия совместного существования нескольких категорий
организмов, условия их симбиоза, в которых мы еще только начинаем
разбираться.
На первый взгляд представляется чрезвычайно трудным разобраться
в сложном комплексе этих динамических взаимоотношений. На самом же деле,
задача представится довольно легкой/'если раз навсегда отрешиться от
метафизического представления о незыблемости и неизменности условий среды,
в которой совершается процесс, и от представления о неизменяемости
окружающих нас природных тел и процессов.
На всякое природное тело, наблюдаемое нами в данный момент, следует
смотреть, как на статический момент процесса развития соответствующего
явления. *
Все свойства, все признаки всякого явления и тела находятся в процессе
непрерывного изменения, и задача науки — выяснить направление каждого из
этих изменений и темп, с которым они совершаются.
Только такое диалектическое отношение к динамическим явлениям, нас
окружающим, даст возможность предвидения — признака науки.
Морфологическое описание, которое часто выдается за науку, признаков
науки не содержит, так как оно не дает никакого понятия о процессе развития,
направлении его и скорости, и ко всякой попытке предвидения на основании
такого статического описания нельзя отнестись иначе, как к покушению с
негодными средствами.
Сказанное в равной и полной мере относится ко всем отраслям знания,
охватывающим широкую область сельскохозяйственного производства. Совершенно
так, же, как ничего не дает морфологическое описание почвы, так ничего не дает
и описание приемов хозяйства, и описание пород скота, и описание бюджета
хозяйства. Хотя бы эти описания и отличались скрупулезной точностью, они не
дают представления о динамике процесса производства. Столь же далеки от
науки и попытки приложения элементов формального логического анализа
к выяснению причинной зависимости между сложными процессами производства
и каким-нибудь одним элементом окружающей сре^.
К таким попыткам относятся, например, старания объяснить процесс
почвообразования одним только влиянием влажности илд характером реакции,
присущей почве в данный момент; объяснение образования болот избытком
воды; сведение понятия о плодородии почвы к содержанию в чей элементов
пищи растений; борьба с засухой путем непосредственного приведения воды
в почву и длинный ряд других.
Во всех этих случаях забывают, что здесь всюду мы имеем дело с комплексом
жизненных процессов, протекающих под одновременным влиянием
напряжения ряда факторов При этом и напряжение факгоров находится под
одновременным влиянием стадий развития, по меньшей мере, многих порядков
жизненных явлений.
Приложение законов формальной дедуктивной логики к этой сложной
динамике процессов неминуемо приведет к смешению причин и следствий, так как
здесь накопление количественных изменений неминуемо переходит в
качественное различие, или, другими словами, следствие станЪвится причиной. Такой
динамический процесс может быть вскрыт только путем диалектического
анализа.
Метафизический «закон» убывающего плодородия почвы. Первая попытка
разобраться в сложной зависимости величины урожаев культурных растений
от совокупного влияния факторов их жизни принадлежит проф. Эвальду
ЛЗольни в Мюнхене.
I ВВЕДЕНИЕ
2S
22?
60
До этой попытки зависимость величины урожая культурных растений от
отдельных факторов, в частности, от содержания элементов пищи в почве?
была частично сформулирована Либихом, и зависимость той же величины от
количества воды, находящегося в распоряжении растений в продолжение их.
развития, получила полное
освещение в опыте Гельригеля.
В опыте последнего ячмень
выращивался в стеклянных сосу- гоо
дах одинакового размера,
наполненных одной и той же
плодородной почвой. Все условия, в
которых развивался посеянный всосу- iso
дах ячмень, кроме количества воды,
были одинаковы для всех сосудов.
Посаженные в сосуды
проращённые семена ячменя выбирались, по юо
возможности, также однородные,
т. е. такие, которые в тот же
промежуток времени образовали
одинаковой длины и одинаково
развитые проростки.
Влажность почвы в каждом
сосуде была различна и
поддерживалась в течение всего времени
опыта на одной и той же величине.
Сосуды ежедневно взвешивались
утром и вечером, и испарившаяся
вода дополнялась перегнанной
водой. За единицу меры влажности^
была принята полная влагоёмкостъ
почвы, т. е. тот объём воды, который заполнял все промежутки между частичками
почвы, помещённой в сосуды. Это количество виды, заполняющее полную
влагоёмкость почвы в условиях опыта, принималось за 100%. Всех сосудов.
в опыте было восемь, и влажность каждого отдельного сосуда всё время
поддерживалась равною 5% 10%, 20%, 30%, 40%, 60%, 80% и 100%.
По окончании опыта, когда ячмень в сосудах созрел, урожай надземной
массы был взвешен и для различных сосудов опыта оказался таким:
Влажность почвы сосуда в процентах
от полной влагоёмкости 5 10 20 30 40 60 80 100
Урожай всего сухого вещества (в дг). . 1 63 146 172 217 227 197 0
¦
В графическом изображении результаты этого классического опыта Гель*
ригеля выражаются такой кривой (рис. 1). Эта кривая выражает третий и
четвёртый «законы земледелия»:
III. Наибольший урожай осуществим при
среднем «оптимальном» наличии фактора; при
наименьшем (минимальном) и наибольшем (максимальном)
наличии фактора урожай неос у.щ ествим (равен нул ю).
Этот закон часто называется законом оптимума, или ему иногда дают
название «закона Либиха», или часто его расчленяют на три закона: закон минимума,
закон, максимума, и как логическое следствие из первых двух, закон оптимума.
Опыты, подобные только что описанному, повторялись многократно. Они
производились с различными культурными растениями и по отношению ко всем
отдельным факторам жизни растений. Эти опыты производились для выяснения
отношения зелёных культурных растений к притоку каждого фактора их житии,
е отдельности в пределах природных условий.
ojy
О 5 10 20 30 40 60 80 Ю0
СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ ?°/о°/о 8ЛАГ0ЕМК0СТИ ПОЧВЫ*
Минимум Оптимум Максимум
Рис. 1. График изменения величины урожая (дг)
под воздействием на один фактор жизни
растений (по опыту Гельригеля).
26 ВВЕДЕНИЕ
Все эти опыты подтверждали указанные выше выводы и, казалось, ставили
их правильность вне сомнения. Кроме того, произведенные опыты выяснили
еще одну важную особенность. Оказалось, что положение точки оптимума
непостоянно. Эта точка может передвигаться по оси абсцисс в весьма
широких яределах — от 10 до 100%, т. е. почти по всей длине оси абсцесс. Полржение
точек*, оптимума на оси ^бсцисс различно для разных растений, и характеризует
ТО свойство растений, которое носит название «требовательности». По
отношению к воде эту требовательность нередко характеризуют как
«засухоустойчивость» .
Не будем входить здесь в подробный разбор отношений растений к воде,
элементам пищи и космическим факторам, как предмету второй части этой
книги. Здесь мы разберем эти вопросы лишь постольку, поскольку они
необходимы для изучения почвы, откуда растение черпает воду, элементы своей
зольной пищи и азот.
Обратимся теперь к числам приведенного выше опыта в части кривой от
минимальной до оптимальной точек. При этом за урожай, соответствующий
30% влагоёмкости, возьмем не число, полученное в опыте, которое п? какой-то
причине, не поддавшейся регистрации, отклоняется от кривой; а число, которое
указывается исправленной' кривой, равное 190.
Мы получим такой ряд чисел:
Влажность почвы в процентах от полной
втагоемкости 5 10 20 S0 40 60
Урожай (в дг) 1 63 146 . 190 217 227
Разница между всякий последующим и
предыдущим 62 83 44 27 10
Разниц і на каждую последующую
прибавку 100/0 влажности 124 83 44 27 5
В последней строке совершенно ясно выражено прогрессивное уменьшение
"эффекта от всякой последующей прибавки равновеликого количества воды в
почве при сохранении неизменности всех других условий опыта.
IV. Указанное уменьшение эффекта от прибавки
всякого последующего равнове л^и кого количества
фактора до сих пор считали за закон, к о т*о р о м у
подчиняются действия всех м е^р оприятий в
сельскохозяйственном производстве.
Этот закон известен под названием «закона Тюнена» или под грозным
названием «закона прогрессивно убывающего плодородия<почвы», и из него
буржуазные ученые делают выводы, очень неутешительные для перспективы прогресса
в сельском хозяйстве.
Понижение урожайности как следствие непонимания взаимозависимости
-факторов. В понятие об опыте включается исследование процесса при
непременном требовании, чтобы все условия, при которых протекает исследуемый
процесс, оставались неизменными, кроме одного, влияние которого на ход
процесса исследуется, и чтобы все, что может мешать проявлению эффекта
изучаемого условия, было устранено.
В этом отношении опыт Гельригелл далеко не безупречен. С совершенной
очевидностью условия питания растений в различных сосудах не могли быть
одинаковыми. Питание растений в почве находится в прямой зависимости от
интенсивности аэробного разложения органических остатков, содержащихся
в почве. Увеличение количества воды в почве прямо влияет на уменьшение в ней
количества воздуха. Другими словами, с увеличением количества воды в почве
все более сгущаются условия анаэробиозиса, и, следовательно, соответственно
уменьшается количество усвояемой дищи, переходящей в формы, не усвояемые
культурными растениями. В случае внесения 'в почву минеральных удобрений
в этих условиях вое формы окисленные лереходят в восстановленные, которыми
не способны воспользоваться растения полевой культуры. Этот недостаток
ВВЕДЕНИЕ 27
t ¦ ¦ . ¦ ' ¦ — " ¦
•бльной пищи должен послужить непреодолимым препятствием для полного»
эвроявления действия все увеличивающегося содержания врды в почве.
Верность приведенное соображения находит полное подтверждение в опыте-
Вольни. Этот опыт представляет повторение опыта Гельригеля с той разницей,
что взятая почва была удобрена искусственным удобрением, не поддающимся
восстановлению. Удобрение было внесено в количестве, достаточном для
обеспечения самого большого урожая.
Результаты опыта таковы:
Влажность почвы в процентах от полной
влаГо?мкостн.. ... 10 20- 40 60 80 100
Урожай зерна (в дг) . 13 35 112 212 122 32
Разница между всяким последующим и
предыдущим 22 77 100 —90 —90
Разница на всякую последующую прибав- '
ку 10% влажности 22 39 50 —45 —45
Числа, показывающие изменения величины урожая под влиянием
увеличивающейся влажности, имеют совсем иной смысл, чем на кривой, построенной
на основании данных опыта Гельригеля. От «закона убывающего плодородия
почвы» в левой части таблицы не осталось следа. Всякая прибавка влажности
почвы вызывает прогрессивно увеличивающуюся прибавку урожая с параметром,
ярогрессии, равным почти точно 1,75.
Но все-таки и этот опыт Вольни не безупречен. В нем сделано два упущения,
в зависимости от которых урожай, достигнув максимальной величины при
влажности почвы, равной 60% влагоемкости, с математической правильностью
нада?т при дальнейшем повышении влажности.
Унущ?$ия в лриведенном опыте таковы: азот удобрения был внесен в форме
фекального гуано, « котором преобладают органические формы азота. В эти^
формах азот не усваивается культурными растениями, и они должны быть
переведены в усвояемую форму .нитратов аэроб.в>ім процессом, ^іежду тем по мере
повышения влажности почвам в той же мере ухудшаются условия аэробиозиса»
и в почве сгущается обстановка анаэробиозиса. »
Можно с уверенностью утверждать, что если для опыта выбрать растение
с хорошо развитой дыхательной тканью, например, кукурузу, или сорго, или
твердую пшеницу, если внести азотное удобрение в виде нитратов и обеспечить
соответствующий приток углекислоты, тепла и света, то урожай растительной
массы растения и, в частности, ?ерна будет беспрерывно прогрессивно
повышаться с увеличением влажности почвы вплоть до 100% полной влагоемкости.
За это говорят-как наблюдения за развитием растений в тропических и
субтропических шнротах, так и опыты с удобрением воздуха углекислотой, и
американские опыты с выращиванием растений при искусственном увеличении притока*
тепла и света.
Эти опыты еще не вышли из стадии ориентировочных и не могут быть
цитированы, но у нас есть попытка Вольни разобраться в одновременном влиянии на
колебание величины урожая изменений в количественном напряжении трех
факторов — света, пищи и влажности почвы.
Растение (яровая рожь) выращивалось в трёх рядах стеклянных сосудов.
Каждый ряд состоял из четырех сосудов, наполненных одинаковой во всех
рядах почвой. Три сосуда каждого ряда содержали неудобреннуЦ почву, влаж*
ность которой для каждого отдельного сосуда во все время опыта
поддерживалась ежедневной п&ливкой по весу на высоте 20,40 и 60% полной влагоемкости
почвы. Четвертый сосуд каждого ряда содержал ту же почву, но получившую
сильное удобрение, содержавшее все элементы зольной пищи растений и азот
в количестве, достаточном для производства очень высокого урожая, и в формах,
не спосрбных к восстановлению. Влажность почвы в этом сосуде поддерживалась-
на 60% ее полной влагоемкости.
"2b
ВВЕДЕНИЕ
Каждый из трёх рядов сосудов в течение всего времени опыта содержался
при различных условиях освещения: первый ряд при условиях полного
освещения, под прозрачными стёклами; в отделении, где стоял второй ряд сосудов,
стёкла крыши были заклеены папиросной бумагой, и в отделении, где помещался
третий ряд сосудов, стёкла крыши были заклеены чёрной бумагой. Эти три
ряда отвечали сильному, среднему и слабому освещению.
Урожай надземной зелёной массы с этих сосудов был следующий (в
дециграммах) :
Сосуды
неудобренные удобренные
Влажность почвы в процентах от полной вдагоемкости 20 40 60 60
Урожай при сильном освещении 110 320 403 584
» » среднем » 95 218 274 ЗйО
» > слабом » 88 185 208 223
На рисунке 2 приведено графическое изображение результатов этого
опыта.
Кривая изменений величины урожаев, начиная во всех трёх рядах с 40%
влагоёмкости, имеет двоякое направление. Первое, намеченное прерванной
линией, указывает на изменение величины урожая при изменении влажности
сосудов с неудобренной почвой с 40 на 60% полной влагоёмкости.
Второе направление, намеченное сплошной линией, указывает на изменение
величины урожая при одновременном изменении как влажности почвы с 40%
полной её влагоёмкости до 60%, так и увеличение содержания в почве пищи,
т. е. указывает на изменение урожая в удобренном сосуде того же ряда.
Растение, обеспеченное одновременно обильным запасом усвояемой пищи,
имеет возможность производительно использовать большое количество воды,
имеющееся в его распоряжении.
Ради удобства сравнения все кривые расположены на одном чертеже.
Приведённые на чертеже кривые очень наглядно иллюстрируют
несостоятельность «закона убывающего плодородия почвы».
До тех пор пока мы остаёмся в пределах воздействия только на один фактор
жизни растения, этот «закон» проявляется во всей силе. В этих условиях
очень ярко выступает прогрессивность падения эффекта всякого последующего,
равного предыдущему, количественного увеличения наличия одного фактора
при неизменности количества всех других.
Но как только в поле нашего воздействия вступают одновременно два
фактора, зловещая кривизна кривой «закона» начинает распрямляться. И это
распрямление тем сильнее, чем больше количественное увеличение наличия
другого фактора.
Наконец, как только в сферу нашего влияния вступает и одновременное
воздействие, наряду с первыми двумя факторами, и количественное увеличение
наличия третьего фактора, «закон убывающего плодородия почвы» сразу
упраздняется. По мере количественного'увеличения наличия третьего фактора
кривая «закона» сначала обращается в восходящую прямую, при дальнейшей
же росте наличия третьего фактора >ды получаем вместо выпуклой кривой
вогнутую.
Если мы, наконец, соединим точки высших урожаев, собранных в каждом
из трех рядов сосудов, то получим круто восходящую вверх кривую,
иллюстрирующую, хотя еще не в окончательной форме, условия прогресса в
сельскохозяйственном производстве.
Из сопоставления всех кривых приведённого выше чертежа с очевидной
ясностью вытекают как условия непрерывного и беспредельного повышения
•урожайности, так и общие условия прогресса в сельском хозяйстве.
Этот прогресс возможен лишь в том случае, когда нагие воздействие на
условия, в которых протекает это сложное производство, направлено одновре-
\
ВВЕДЕНИЕ
N29
Удобренный
584
; ЯеудобоенКЫН
. 403
менно на весь их комплекс. Этот комплекс условий представляет одно
органическое целое, все элементы которого связаны неразрывно. Воздействие на один
из этих элементов неминуемо влечет за собой необходимость воздействия и на
все остальные. Раз этого нет, мы неминуемо сталкиваемся с «законом убывающего
плодородия».
До очевидности ясно, что этот последний «закон» — не закон природы,
а иллюстрация неправильного подхода к объяснению сложных процессов,
функций многих факторов, связанных законами
взаимной интерференции. К выявлению
закономерности таких процессов цельэя прилагать
анализа метафизической логики, при котором все
условия, кроме одного, пребывают в состоянии
неизменности. Такие закономерности могут быть
раскрыты только путем анализа
диалектического.
И можно ли считать законом то, что при
употреблении неверных весов закон кратных
отношений не выявляется, и можно ли на этом
основании отрицать существование закона кратных
отношений между химическими элементами, подобно
тому как отрицается возможность прогресса
в сельском хозяйстве на
основании
«законаубывающего плодородия почвы».
Мы потому так долго
останавливались на
выявлении зависимости
величины урожая от
количественного наличия
факторов жизни растений, что
в течение всего курса нам
придется принять эту
зависимость как руководящую
нить.
Отношения растений к
факторам их жизни нами
далеко еще не исчерпаны,
и нам придется к ним
возвратиться во второй части
курса. Сейчас мы
рассмотрели лишь
только общие
закономерности этих
отношений, так
как нам
придется руко-
Удофренныи^
223а '
нвудоб^Г2і8
>* 208
ВЛАЖНОСТЬ- 20
Освещение
40 60 20 40 60 20 40 Ш
слабое среднее силыное
Рис 2 График непрерывного повышения урожая при одновременном
воздействии на свет, воду и пищу (числа на графике — дг урожая)
(опыт Э Вольни).
водствоваться ими при изложении первой части курса, учения о почве.
Четыре группы'факторов жизни растений с достаточной для
производственных целей ясностью делятся на две группы. Мы имеем группу факторов
космических — свет и тепло, и группу факторов земных — воду и элементы пищи.
С точки зрения их роли в производстве между этими двумя группами факторов
существует болЫшая разница.
Свет и тепло как космические факторы жизни растений. Космические
факторы притекают к зеленому растению в виде ^нергии солнечного луча; это
первичный материал производства и его рабочая энергия. Мы почти совершенно
30 ВВЕДЕНИЕ
лишены возможности влиять на количественный приток этих факторов к
растению, )
То?лькф $ овощеводстве и садоводстве нам до известной степени удаётся
увеличить приток тепла. Но регуляция освещения ещё не получила
практического разрешения, и эта практическая неосуществимость возможности усиления
#йджчее?ве*Еного притока световой энергии в очень сильной степени снижает
|юэругіьтатьі увеличения тепла в этих двух отраслях сельского хозяйства.
Что же касается полеводства и лесоводства, то в них приходится
приспособляться к притоку энергии в зависимости от условий г?бграфической широты
местности.
Не следует, однако, думать, что это приспособление носит характер
пассивного признания своего бессилия. Под приспособлением в этой области сель-
сЖгго хозяйства разумеется усовершенствование культурного растения,
придача ему свойств лучшего использования природного притока света и тепла.
Отрасль производства, выполняющая эту задачу, есть отрасль растениеводства,
называемая селекцией культурных растений.
Но не следует также преувеличивать значение селекции и видеть в ней
спасение от всех неудач в производстве. Припоминая то, что выше было
установлено в отношении зависимости величины урожая от количественной
наличности всех факторов жизни растений, необходимо по отношению к селекции
притти к совершенно ясным выводам.
Прежде всего следует установить принципиальное положение, какая должна
быть общая задача селекции растений. Будем ли мы стремиться так улучшить
наши растения, чтобы получить организмы, могущие развфтъ наибольшую
производительность при наличии всех наилучших Условий? Или, наоборот,
признав свое полное бессилие в деле создания благоприятной обстановки для
работы растений, станем трудиться над созданием такого растения, которое
могло бы работать при наихудших условиях или могло бы использовать
эфемерное наличие условии'стихийного хозяйства, т. е. «засухоустойчивых» и
«скороспелых» сортов.
Я себе не могу представить колебания в выборе направления. С одной сто*
роны, открыта широкая перспектива создания условий для работы наиболее
совершенного и производительного организма растения. С другой стороны,
была бы безнадежная вера н непреоборимость наличных условий и ставка на
минимальную производительность сельскохозяйственного производства.
Обширное сельскохозяйственное производство в своей основной части
разделяется на ряд отраслей: лесоводство, луговодство, полеводство,
плодоводство, виноградарство, овощеводство и цветоводство. v
Кроме того различия между этими отраслями растениеводства, на которое
указано выше, может быть проведена граница и по другим признакам.
В лесоводстве и луговодстве культі вируются природные растительные
группировки и искусственно создаются условия их природных местообитаний.
Ц этих отраслях только в самых грубых, общих чертах осуществляется подход
к регуляции отношений растений к факторам их жизни: в лесоводстве — к воде,
в луговодстве — также к воде, нов степени, более близкой к требованиям
растений, и периодически, через сравнительно большие промежутки времени, и
к пище.
Полеводство осуществляет массовую культуру однородных растений прм
условии детальной регуляции их отношений к воде и периодически и столь же
детально и к пище.
Остальные отрасли растениеводства, поименованные выше, имеют задачей
индивидуальную культуру растений. При этом в плодоводстве и виноградарства
регуляции подвергаются отношения растений к воде и пище, 'В овощеводстве
регулируются отношения к воде, пище и теплу. Наконец, цветоводство начинает
уже-регуйировать отношения выращиваемых растений ко всем четырем факторам
их жизни, включая и свет.
XI
В полном согласии с выведенным выше правилом находится и использование
результатов селекции, в перечисленных отраслях растениеводства.
По общему правилу всякое мероприятие в сельскохозяйственном
производстве может лишь в том случае проявить свой полный эффект, выявить свою,
максимальную производительность, когда одновременно с этим мероприятием
увеличивается и количественное наличие всех остальных условий производства.
Поэтому цветоводство культивирует исключительно растения,
подвергавшиеся процессу строгой индивидуальной селекции, \
Овощеводство предъявляет уже менее строгие требования к своему
материалу. Оно усиливает эти требования в случае культуры парниковой, тепличной
или культуры под колпаками и ослабляет эти требования при культуре
открытого грунта.
В плодоводстве и виноградарстве требования к качеству селекционного
материала зависят от условий, влияющих на величину наличия тех факторов,
которые не подвергаются в нем регуляции, — тепла и света. Чем выше их
приток, тем выше и требования к культурному материалу.
В полеводстве практическое значение имеет только материал массового
отбора, и в луговодстве роль селекции уже отрицательная. Селекционная раса ~~
лугового растения с узкими требованиями по отношению к воде и элементам
пищи не будет в состоянии приспособиться к широким колебаниям влажности
луга и к столь же широким колебаниям усвояемости пищи. Колебания последних
находятся в зависимости от наличных условий влажности, но совершаются
в обратном порядке. Поэтому в луговодстве культивируются не селекционные
расы, а сложные природные виды (популяции). Сложный расовый состав
природного вида служит лучшей гарантией того, что на лугу всегда найдутся расы,
которые в наличных условиях погоды найдут лучшие условия своего развития.
То же, но еш,е в большей степени, касается и лесоводства.
Таковр общее значение и такова роль селекции в растениеводстве.
Все вышеприведенное с достаточной ясностью вскрывает сущность
производственного подхода в научном обосновании элементов производства.
Конкретная задача всякого производства — проведение определенного процесса
или,чаще, комплекса процессов, органически между собой связанных,при
непременном условии максимальной производительности данных процессов. В самом
понятии о процессе уже заключается понятие о его динамике. Во всяком процессе
не только сущность процесса подвержена беспрерывному закономерному
изменению — развитию, но одновременно измеряются и все условия внешней среды,
в обстановке которой протекает процесс. Само понятие о процессе требует
известной закономерной изменчивости условий среды.
Задача производства и заключается в регуляции направления и ишпенсив-
ности &ода процесса путем регуляции количественного напряжения условий
среды, в которой протекает процесс. Этим осуществляется основное требование
социалистической организации производства, требование максимальной
производительности труда,.
Очевидно, что в производстве немыслим подход с метафизическим анализом,
дающим только статический разрез процесса в данный момент при стационарных
условиях среды. '
Только диалектический анализ может дать верное понятие о процессе
производства и динамике изменения4 условий, в которых он протекает. Такой анализ
и составляет сущность производственного подхода в науке. Степень же овладения
этим анализом служит мерой квалификации специалиста.
.Вода и пища как земные факторы жизни растений. Вторая группа факторов
земных, вода и пища, в достаточно резкой степени отличается от первой тем,
что почти все они влияют на растение не прямо. Свет и тепло прямо,
непосредственно оказывают свое влияние на растение. Вода и большинство элементов
пищи могуть влиять на развитие растений толькои^через посредника — почву.
Это обстоятельство с производственной точки зрения первостепенно важно.
32
ВВЕДЕНИЕ
Вследствие этого производству открыта возможность количественно
воздействовать на отношения этих факторов к растениям. Справедливость сказанного
ярко демонстрируется следующим сопоставлением. Среди элементов, слагающих
сложный фактор пищи, имеется несколько таких, которые почти целиком
избегают посредника, почвы, и которые непосредственно воздействует прямо на
растение. Таковы углекислота и дыхательный кислород, и мы почти бессильны
вйиять на отношения к ним растений. В недалёком прошлом таковы же были
наши отношения к свободному азоту, усвояемому бобовымн* Но как только
было установлено участие посредника, бактерий, между бобовыми и
свободном азотом, так тотччас же началось и воздействие на отношения бобовых к азоту.
Ни одна капля воды не может проникнуть в организм растения иначе,
как через его корневую систему из почвы. Только тем же путём мржет
осуществиться питание культурных растений их зольной пищей и большинства их
и азотом. ч
Что такое плодородие почвы. Способность почвы в той или иной степени
удовлетворять растения в этой потребности их в земных факторах жизни носит
название плодородия почвы и представляет её качественное отличие как
природного тела от бесплодного камня и других природных тел, не способных обеспечить
жизненную потребность растений в одновременном и совместном наличии двух
факторов их существования — воды и пищи.
Из предыдущего изложения ясно, что только способность к одновременному
обеспечению наличия воды и пищи имеет реальное значение и только способность
к одновременному удовлетворению обоих равнозначимых и незаменимых факторов
жизни растений в максимальных потребных количествах можно рассматривать
как плодородие почвы.
Как ни очевидно высказанное положение, но его приходится подчёркивать,
потому что до сих пор ещё многие рассматривают плодородие почвы только как
способность последней обеспечивать растения элементами их пищи. Излишне
говорить, что такой взгляд на плодородие почвы неминуемо влечёт за собой
последствия, которые уже рассмотрены выше, и применение этого взгляда
в производстве с неизбежностью приводит к признанию «закона падающего
плодородия почвы».
Из всего сказанного с очевидностью вытекает и общая производственная
задача земледелия. Она состоит в обеспечении культурным растениям непрерывно,
в течение всего периода их жизни, одновременного максимального наличия в почве
усвояемой воды и усвояемой пищи.
Чтобы подойти к решению этой задачи, нужно проследить за ходом развития
двух элементов, из которых слагается существенное, качественное свойство
почвы. Необходимо выяснить направление и темп процесса развития отношений
почвы к воде и к элементам пиЩи растений.
ПАМЯТИ
ВАСИЛИЯ ВАСИЛЬЕВИЧА
ДОКУЧАЕВА
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОСНОВЫ
ПОЧВОВЕДЕНИЯ
і ¦ ,
¦ м-пчі^ ^і^.і'.тіі і и-1 ііі —^«——т\ и' и' *іи і і і ч ] ^——¦—¦¦¦ і ¦¦¦—
ГЛАВА IT Я \Р В А &
ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД И ПРОЦЕСС ОБОСОБЛЕНИЕ
СВОЙСТВ ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД
Плодородие — существенный признак почвы. — Почва и горная порода —
Общее направление изучения почвы* — Термичев&ос выветривание — Физи
ческие свойства рухляка —Химическое выветривание —Агенты
химического выветривания — Действие угольной кислоты при выветривании —
Механический состав рухляка. — Выветривание осадочных горных пород —-
Перенос продуктов выветривания — Участь элементов пищи растений
при выветривании — Отношение почвообразующих пород п воде. —
Развитие агрегатного состояния почвообразуюгцей породы.
Для всех ясно, что почва образовалась из горных пород* Но между почвой
н горной породой огромная разница*.
Плодородие — существенный 'признак цотаы. Когда щд говорим о почве,
мы разумеем рыхлый, поверхностный горизонт сути земного шара, способный
производить урожай растений. Понятия о почве и её плодородии неразделимы.
Плодородие — существенное свойство, качественный признак почвы, независимо
от степени его количественного проявления. Подятие о плодородной почве мы
противопоетаздяОАС- понятию о бесплодном камне, дли, другими словами,
понятию о JMccmnQu ^горной породе.
Несмотря на диаметральную противоположность этих свойств, мы не
сомневаемся, что потша__цр:ои8онщя^н8 го-рной даройьд^-: -
Почва и горндя повода* Мм видели, зто существенное свойство почвы,
её плодородие, слагается из двух равнозначимых элементов: ее отношения
к воде и е^ отношения к элементам зольной и азотной пищи растение Эта
двойственность, присущая существенному свойству почвы, заставляет искать два
одновременно протекающих процесса, под влиянием которых в одной и той ж?
каменной горной породе постепенно накопляются две категории новых свойств.
Вследствие накопления этих отличий, первоначальная порода обращается
в качественно иное, новое природное тело, в почву,> Накопленные отличия
слагаются в новое существенное свойство — плодородие, которЬе диаметрально
противоположно по своему значению свойству первоначальной горной породы —
бесплодию.
И действительно, мы знаем два процесса, под совместным и одновременным
воздействием которых горная порода обращается в почву. Это процесс
выветривания и процесс почвообразования.
Общее направление изучения почвы. В самую раннюю эпоху развития
науки о почве предполагалось, что почва образуется из горных пород под
воздействием одного только процесса выветривания. Этот взгляд*
соответствовал тому периоду развития естественных наук, когда ещё только
зарождалась химия углеродистых соединений, когда нирто не думал о возможности
существования химии коллоидального состояния тел, когда ещё не было и
намеков на микробиологию, когда в зародыше было учение об энзимах и когда,
ещё не могло обособиться понятие о гетеротрофном питании организмов. Сильно
способствовало возможности установления и сохранения по настоящее времся
неправильного, устаревшего взгляда на происхождение почвы и то, что в самых
процессах выветривания было ^щ? много невыясненного, и под этим понятіием^
н до сих пор обобщаются процессы разных яорядков.
•
36
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Несмотря, однако, на все эти неблагоприятные условия, как только начали
обрисовываться общие контуры вышеупомянутых отраслей естественных наук,
так тотчас зародилось и учение о почвообразовательном процессе в смысле истории
развития почвы как природного тела. Учение о почвенном покрове, как о
самостоятельной категории природных тел, возникло в России в результате
творческой работы трёх русских учёных — В. В. Докучаева, П. А. Костычева
и Н. М, Сибирцева.
Само собой разумеется, что в работах этих трёх учёных могла быть
намечена лишь общая схема развития почвы, в её деталях могли быть
несущественные ошибки. Они
находят себе полное
объяснение в недостаточном
развитии тех дисциплин, на
которые опиралась тогда
наука о почве.
Лучше всего общее
направление изучения
почвы логически вытекает из
определения понятия о
почве, установленного
Докучаевым его словами:
«Почвой следует называть
«дневные» или наружные
горизонты горных пород
(всё равно каких),
естественно изменённые
совместным влиянием воды,
воздуха и различного рода
организмов, живых и
мертвых».
Ещё дальше факторы,
совместно изменяющие
горную породу, слагаются у
Докучаева в пять
комплексов: 1) материнскую
породу, 2) климат, 3)
растительность, 4) рельеф
страны и 5) её возраст.
После того как
набросана эта программа
изучения совместного влия-
< ния пяти основных
элементов почвообразования в общем аспекте развития или возраста, всякую
попытку свести изучение происхождения почвы к преобладающему влиянию
одного какого-либо элемента, при сохранении в стационарном состоянии
современных условий залегания почвы, нельзя не рассматривать как шаг назад,
как возврат к младенческому состоянию науки о почве, когда не было ещё
необходимых предпосылок для диалектического анализа процесса
почвообразования и поневоле приходилось ограничиваться метафизическим
анализом. Эти попытки при современном состоянии развития точных и
биологических наук представляют достояние истории науки.
Если из соображений принципиального порядка нельзя согласиться с
приложением, при современном состоянии развития естественных наук, метафи-
вического анализа в области учения о почве, то тем более отрицательного
отношения заслуживают попытки оставаться на позициях морфологического
иаправления в почвоведении — того направления, которое во всех естествен-
В АС ИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ ДОКУЧАЕВ
(1846—1903)
ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД
37
ных науках принадлежит даже не истории, а археологии по той простой и
морфологически очевидной причине, что в нём совершенно отсутствует логика,
и потому оно не может служить основанием для построения научной, т. е.
логической, системы. Это не наука, а искусство, пародирующее науку.
Термическое выветривание. Горная порода, чтобы стать почвой, должна
развить два новых свойства, слагающих существенный признак почвы — её
плодородие. Она должна приобрести способность к образованию и сохранению
запаса воды, необходимой
для обеспечения развития
растений, и она должна .
сконцентрировать и удер- '
жать необходимый для
развития растений запас
элементов их зольной и
азотной пищи.
Первоисточник воды
очевиден, это —
атмосферные осадки. Они
должны получить возможность
проникнуть в породу, и
порода должна быть в
состоянии их удержать.
Но первоначальные
горные породы обладают
свойством, которое
называется массивностью. В
природе они слагаются
сплошными массами, обра-
вуя скалы, горы, пласты,
и поэтому в геологии носят
название массивных
горных пород.
В природе нет
абсолютно непроницаемых для
воды горных пород. Даже
самые плотные и твёрдые
граниты, сиениты, пор- •
фиры, кварциты и тому
подобные содержат
некоторое количество воды, н?
говоря уже о более
мягких известняках,
песчаниках, сланцах и др. Но это содержание воды в горных породах ничтожно
и, кроме того, для целей снабжения растений практически равно
нулю.
Чтобы запасти воду в своей массе, горная порода должна обладать более
широкими промежутками между элементами, её слагающими; она должна
покрыться системой трещин, через которые могла бы проникнуть вода. Порода
должна утратить свойство массивности и тем самым"приобрести новое свойство,
называемое рухляковостъю. Массивная порода должна обратиться в породу
рухляковую, или в рухляк. К таким породам принадлежат глины, пылевые
наносы, пески, конгломераты, осыпи и др.
Процесс перехода массивной породы в рухляк носит название физического
или термического выветривания.
Причин возникновения этого процесса две. Первая — ежесуточные
колебания температуры наружных горизонтов породы под влиянием смены дня
НИКОЛАЙ МИХАЙЛОВИЧ СИБИРЦЕВ
(1860—1900)
38
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
и ночи и других менее правильно повторяющихся процессов. Вторая причина
процесса — чрезвычайно малая теплопроводность всех горных пород.
Под влиянием одновременного сочетания этих двух причин при всяком
нагревании поверхности породы, вследствие медленной передачи тепла в толщу
породы, легко обособляется слой более тёплый, чем глубже лежащая масса.
Вследствие этого возникает разница между напряжением молекулярных сил
в поверхностном слое породы и в глубже лежащей массе её. Верхний нагретый
слой стремится расшириться, и этому стремлению противостоит сила сцепления
его с глубже лежащей холодной массой породы.
В результате этой разницы напряжений молекулярных сил образуются
тонкие волосные трещины, отделяющие верхний, а с течением времени и ряд
верхних слоев от основной
глубже лежащей массы
породы (рис. 3).
Наступает ночь.
Верхние слои породы, прогретые
в течение дня до некоторой
глубины, начинают
охлаждаться вследствие
лучеиспускания. Опять и по
причине той же малой
теплопроводности породы на её
поверхности обособляется слой,
отличающийся теперь
меньшей температурой по
сравнению с более глубокими
слоями, прогретыми в
течение дня.
Под влиянием этого
нового сочетания условий
наступает вновь разница
напряжения молекулярных сил,
но на этот раз
противоположного значения. Верхний,
более холодный слой
стремится уменьшиться в объёме,
сжаться. Но его сжатию
противостоит объём ещё тёплых,
более глубоких слоев породы. Опять возникает сеть тонких, волосных
трещин, но имеющих другое направление. *
В первом случае, при согревании поверхности породы, более тёплые е§
слои стремились отделиться от более холодной массы породы параллельными
рядами периферических трещин, параллельных наружной поверхности породы.
При охлаждении поверхности породы её внешний слой стремится сократиться
в объёме, но, встречая непреодолимое препятствие более глубоких, более
тёплых слоев, растрескивается сетью радиальных трещин, направленных
перпендикулярно к поверхности породы.
Получается сеть взаимно пересекающихся рядов трещин, разрыхляющих
поверхностные слои породы.
Кроме того, подчинённое значение, лишь усиливающее влияние главных
причин, имеют разница коэфициента линейного расширения по разным осям
минералов различных кристаллических систем, кроме правильной, и разница
окраски минералов, влияющая на степень поглощения ими тепла, а
следовательно, и на степень их расширения.
В образовавшиеся трещины проникает вода и зимой, замэрзая в них
и увеличиваясь при этом в объёме, ещё более нарушает связь элементов породы.
. -•*¦:¦ | щ ¦ ¦ , |
HBm8»g&&ft&,::::
Рис. 3. Скоргуповатые поверхностные слои
термического выветривания на валуне с глубины 3,5 м
из валунной глины Петровско-Разумовского.
«» i г i пин i ii иі »і ими t I- T л m ' ' * ¦¦ ""T t ,¦¦—¦! a^-
ВЫВЕРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД . 39
Под влиянием смены этих процессов изо дня в день и И8 года в грд поверх--
ность породи- покрывается рыхлой массой рухляка термического выветривания
породы. ' /
Сила тяжести, ветер и потоки дождевой воды сносят образовавшийся
рухляк и обнажают новые поверхности массивной породы для дальнейшего
выветривания.
В наиболее сильно выраженной степени термическое выветривание горных
пород осуществляется в сухих, жарких пустынях субтропической зоны и
в высокогорных областях выше снеговой линии. Малое количество водяного
пара в атмосфере последних областей определяет большую прозрачность и
безоблачность атмосферы. Поэтому поверхность горных пород очень сильно
нагревается солнечными лучами днем и быстро и сшгьно охлаждается ночью
вследствие беспрепятственного излучения тепла. В этих горных районах с
обращенных к солнцу поверхностей скал сыплется непрерывный дождь обломков
термического Ьыветрив-ания горных пород, и у подножия скал скопляются
мощные толщи осыпей острогранных обломков самой разнообразной величины.
Вновь получающаяся порода, рухляк термического выветривания,
отличается от первоначальной породы только одним признаком. Первоначальная
порода утратила только свою форму, из массивной она ехала рухляковой.
Все остальные свойства остались теми же: петрографические элементы
массивной горной породы только подверглись большему или меньшему измельчению;
и без всяких других изменений и в тех же относительных количествах они
вошли и в состав рухляковой породы. f
В полном согласии с единственным изменением свойств ^рухляковой
породы находится и изменение ее отношений к окружающей среде. Изменилось
только ее отношение к воде и газам Рухляк стал проницаем для воды и воздуха.
Но изм^нн«#ішзя отношение породы к воде далеко еще не удовлетворяет
тем требованиям, **С?горые предъявляются плодородием почвы по отношению
к воде.
Такая порода может $№шъ пропустить в евбя веду, но она не, в -состоянии
сохранить сделанного ею запаса воды.
Под влиянием термического выветривания порода претерпела только
большую или меньшую степень измельчения. Она только разбилась на
однородные элементы различной крупности, но в ней не создались условия,
могущие заставить новые элементы породы войти в какие бы то ни было отношения
между собой. Отношения как отдельных элементов породы, так и всей
совокупности их, самого рухляка к элементам окружающей среды представляют
простую функцию измельченности этих элементов и равномерности их
измельчения* Такая порода носит название разделъночастичной рухляковой породы.
Все элементы такой породы многогранны; они образовались вследствие
растрескивания элементов породы преимущественно по плоскостям спайности.
Поэтому элементы породы не могут достигнуть такой степени сближенности,
чтобы дать возможность проявиться молекулярной сил§ сцепления,
проявляющейся только на ничтожных расстояниях. Такая порода совсем не обладает
связностью, т. е* способностью противостоять силам, стремящимся
разъединить ее частички. *
Такая порода — рухляк в самом полном смысле слова.
Физические свойства рухляка. Во влажном состоянии, пока между
элементами породы присутствует вода, можно придать массе породы форму какого-
либо геометрического тела, вследствие силы сцепления между элементами
породы и водой. Но как только сформированное из-влажной люроды тело
высохнет, оно рассыпается само собой в бесформенную массу рухляка.
Все процессы, которые возникают в массе такой породы при ее
взаимодействии с элементами окружающей среды, совершаются всегда в одном
направлении и продолжаются цо тех пор, сохраняя то же направление, пока имеются
налицо условия внешней среды, определяющие процессы. Как только возобно-
40 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ЛЕСОВЕДЕНИЯ
зляютвч условия процесса, так тотчас он вновь возникает и неизменно в том
же направлении. Закономерности, определяющие направление и темп
возникающих процессов, крайне просты.
Одним словом, рухляковая порода — тело, в котором все процессы,
возникающие при его взаимодействии с окружающей средой, подчиняются
абиотическим законам, до тех пор пока порода остаётся рухляком.
Из процессов, возникающих в рухляке термического выветривания при
его взаимрдействии с элементами окружающей среды, в настоящем месте
наиболее важны его отношения к воде, как к одному из элементов, слагающих
плодородие почвы.
Из процессов, которые возникают при соприкосновении сыпучего тела
с водой, в рухляке термического выветривания развита в полной мере только
проницаемость. >
Многогранные элементы этой породьг соприкасаются преимущественно
углами, вершинами и рёбрами, лишь изредка происходит их соприкосновение
по' поверхностям граней. Поэтому промежутки между элементами породы
имеют_ форму волосных каналов с бесчисленным множеством расширений.
Волосные процессы в такой породе проявляются преимущественно в форме
образования менисков'воды на местах соприкосновения вершин и рёбер одних
частичек с гранями других. Сплошных волосных каналов во всей толще такой
породы не сугцествует. Вследствие такого сложения породы, частички которой
в природных условиях не бывают мельче 0,1 мм, вода свободно проникает
в её массу и движется в ней по законам тяжести или гидростатического давле-
_ния, т. е. в виде так называемой капельножидкой, или гравитационной, воды.
Но как только прекращается приток воды сверху или гидростатическое
давление, так тотчас вода, заполнявшая в породе все промежутки, из них
стекает, и в массе породы остаётся ничтожное количество воды, удерживаемое
в форме менисков на точках и линиях соприкосновения частичек породы между
собой. Влагоёмкостъ породы выражена крайне слабо.
Вследствие отсутствия непрерывной во веех направлениях-сети волосных
промежутков и волосное передвижение воды по породе отсутствует.
Из сопоставления вышесказанного видно, что путём термического
выветривания горная порода, вследствие накопления мелких количественных
изменений, постепенного измельчения, приобрела проницаемость, существенное
свойство природного тела, качественно отличного от первоначального, исход-
ногОчТела.
Приобретённое качество, в свою очередь, открывает широкий простор для
нового порядка взаимодействий между элементами новой рухляковой породы
и окружающей средой.
Химическое выветривание.. Результат измельчения породы,
математически неизбежный, — увеличение поверхности соприкосновения породы с
элементами окружающей среды, и это не мож.ет не вызвать ряда новых процессов.
Прямо пропорционально степени увеличения поверхности растёт и степень
энергии химического взаимодействия между элементами, способными й такому
взаимодействию. Усиливается химическое выветривание элементов
измельчённой горной породы.
, Пол, этим названием мы разумеем химическое взаимодействие между
элементами атмосферы и петрографическими элементами породы — минералами,
её составляющими.
Раньше всеми и теперь ещё многими учёными химическое выветривание
рассматривается как ряд весьма сложных процессов. Это происходит оттого,
что под одним этим общим названием объединяют три порядка процессов,
качественно между собой различных и теперь ясно различаемых под названиями
процессов метаморфоза, диагеневисф и выветривания. '
Под выветриванием мы разумеем процессы взаимодействия между
элементами горной породы и окружающей минеральной (абиотической) среды,
-'¦"-¦ і'і i _ i • • ' iii • rTTifttiii ниi
ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД* 41(
осуществляющиеся исключительно при термодинамических условиях вемной
поверхности, т, е. при средней температуре 15° и ёреднем давлении 760 мм
ртутного столба.
Под метаморфозом мы разумеем как взаимодействие между теми-же
элементами, так и взаимодействие продуктов выветривания между собой,
совершающиеся или цри высокой температуре, или под высоким давлением, или
при одновременном сочетании этих двух условий.
В том и другом случае получаются при необратимых в данных
термодинамических" условиях процессах выветривания, или метаморфоза, продукты,
обладающие общим существенным свойством конечных продуктов всякого
процесса. Они не способны входить во взаимодействие в условиях своего
образования. Они конечные продукты с существенном свойством устойчивости
при термодинамических условиях своего образования. Это своИртво
противопоставляется непостоянству промежуточных продуктов, которые поэтому лишены
способности накопляться.
Конечные продукты того и другого процесса могут вновь входить во
взаимоотношения между собой, т. е. участвовать в процессе диагенезиса только при
условиях, противоположных условиям их образования. Продукты выветривания
могут вновь реагировать между собой только при условии высокой
температуры или высокого давления, или при сочетании этих условий.
Точно так же и продукты метаморфоза могут вновь подвергаться
изменению только путём процесса выветривания при термодинамических условиях
вемной поверхности.
Процессы химического выветривания крайне просты.
Число горных пород, участвующих в образовании почв, невелико. Они
состоят из небольшого числа минералов; продукты их выветривания образуют
рухляк почвоЬбразующих пород.
Сувцественные для почвообразования петрографические элементы этих
немногих горных пород могут быть объединены в четыре группы:
1. Кварц.
2. Карбонаты.
3. Силикаты,
4. Алюмосиликаты.*
Кварц сам по себе нередко встречается в форме горной породы, которая
в виде кварцитов бывает очень часто представлена большими массивами.
Кроме того, кварц представляет существенаую часть самых
распространённых в природе так называемых кислых алюмосиликатных горных пород,
примером которых1 могут служить граниты и гнейсы; в этих породах кварц
представлен более или менее крупными кристаллами.
Карбонаты в качестве горных пород представлены исключительно
карбонатами извести и магнезии. Карбонаты других металлов в качестве почвооб-
разующих пород не встречаются. Мы пока будем иметь в виду только
кристаллические (метаморфические) известняки.
Силикаты, или соли кремневой кислоты, принимают существенное участие
в составе сложных горных пород. Они представлены, главным образом,
силикатами двухвалентного железа и магния. Примерами их могут служить
роговые обманки, авгиты, пироксены и др.
Алюмосиликатам, или солям алюм?кремневой или-глинозёмнокремнёвой
кислоты, принадлежит, несомненно, одно из главных значений в составе
горных пород. К этрй группе принадлежат полевые шпаты и слюды,
представляющие обыкновенно преобладающую составную часть сложных
алюмосиликатных пород, гранитов, гнейсов, слюдяных сланцев, сиенитов, андезитов и
других пород.
Агенты химического выветрцвания. Химическое выветривание
представляет несложный ряд процессов взаимодействия между вышеперечисленными
группами минералов горных пород и элементами атмосферы.
1 ¦¦"¦ чаш ! к-ц. ¦" ¦..¦fHWi*" trjjf—я»ц ¦ ¦ ,і-ч«і--«»ч.- i Паншин —.j— ,—--, ..- ¦ .. . ¦ ¦¦..,, . ¦ - ¦ ... .... . . .д
42 ЧАСТЬ ЛЕРВАЯ—(ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Оставлял в стороне те элементы атмосферы, которые содержатся в ней
в крайне малых количествах, мы рассмотрим четыре составляющих её- газа г
азот (включая и аргон), кислород, угольную кислоту и пары воды.
Лрея^де всего останавливает на себе внимание значение паров воды. Пря-
4 мото химического воздействия на составные элементы горных пород вода и её
дары ire оказывают, но её присутствие — необходимое условие действия других
элементов. Поэтому, например, в жарких пустынях, где дождя не выпадает
иногда в {течение -нескольких лет, мы встречаем исключительно термическое
выветривание.? Осыпи горных пород н этих областях представляют просто
измельченную породу, сохранившую все свои петрографические элементы в тех
же соотношениях, какие присущи первоначальной массивной породе. То же
наблюдается и при выветривании на горах выше снеговой линии.
Для того чтобы могло осуществиться влияние на горную породу других
элементов атмосферы, необходимо, чтобы порода былк смочена водой или чтобы
измельчённая порода, рухляк, сгустила на своей поверхности пары воды.
' у Необходимо обратить внимание на то, что после окончания реакции между
элементами породы и атмосферы все её нерастворимые продукты, остающиеся
1 на месте реакции, всегда отлагаются в форме гидратов» Гидратизацией одной
части ярбдуктов выветривания и растворением и выносом другой части и
ограничивается прямое участие воды и её паров в процессе выветривания горных
пород, і
Азот и аргон атмосферы, вследствие их инертности -^термодинамических
условиях земной поверхности, никакого Участия в процессе дашетривания не
принимают. ~ ч
Участие кислорода воздуха при выветривании невелико. Действие
свободного кислорода-ограничивается только окислением таких соединений, которые
могут присоединить кислород.
В г'орных порогах к таким соединениям принадлежат силикаты и
алюмосиликаты, содержащие закисные соединения железа.
Повидимому, подобное окисление совершается одновременно с распадом
силикатов или' алюмосиликатов под влиянием угольной кислоты.
Процесс окисления закиси железа горных пород в гидраты окиси железа
обращает на себя внимание тем, что при нём происходит значительное
увеличение объёма выветривающихся элементов породы, и, следовательно, он
оказывает и механическое влияние в смысле разрыхления породы. Этот продесс
легко наблюдать на породах, окрашенных соединениями закиси железа в
чёрный или зелёный цвет. Особенно ярко представлен этот процесс при выветри-
вадии кристаллических известняков, окрашенных соединениями закиёи железа
в чёрный и тёмные цвета. При выветривании в условиях сухой степи они дают
яркокрасные и розовые мергели (terra rossa). Подобный же результат
получается при выветривании змеевиков, зелёнокаменных пород и многих лав. -
При выветривании андезитов, бааапьтов и роговообманковых сланцев
получаются , яркожёлтые рухляковые породы (желтозёмы).
Действие угольной кислоты при выветривании. Угольной кислоте,
несмотря на ничтожное содержание её в атмосферном воздухе, принадлежит
главное значение при химическом выветривании горны^ пород.
Мад рассмотрим последовательно отношения угольной кислоты ко всем
выделенным нами выше группам петрографических элементов гарных пород.
Кварц (Si02) — свободная кристаллическая кремнёвая кислота, иногда
окрашен следами других веществ в разнообразные цвета, ни в какце
взаимоотношения с угольной кислотой не входит. Также не влияют на него и другие
элементы атмосферы. Кварц химическому выветриванию не подвергается; он
способен только измельчаться под влиянием термического выветривания.
./ Карбонат извести, иди углекислая соль окиси кальция (GaG03) в^ чистой
воде практически не растворим, но в природной воде1, всегда содержащей
в растворе свободную угольную кислоту, ой обращается /в бикарбонат, или
^ — - .... .— ,_.,
ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД ДЗ
лислую углекислую соль окиси кальция Са(НС03)а, растворимость которой
приблизительно в сто раз больше растворимости карбоната.
Таким образом процесс выветривания карбонатных пород сводится к
простому растворению содержащихся в них углекислых извести и магнезии. При
этом, если известняки содержали примесь закисных соединений железа, с
последними происходи? изменение, о котором мы уже говорили выше.
Силикаты, представляют соли кремневой кислоты или 'изоморфную смесь
этих солей. Единственная реакция, которая может произойти между ними и
свободной угольной кислотой, это реакция замещения связанной кремнёвой
кислоты силикатов свободной угольной кислотой.
В результате реакции получится свободная кремневая кислота, а основания,
которые были с ней связаны, образуют соли угольной кислоты. Основаниями,
образующими силикаты, чаще всего 'бывают двухвалентное и трёхвалентное
железо, марганец, кальций, магний, натрий и кадий. Участь их при
выветривании различна. Всё железо переходит в форму трёхвалентного и, вследствие
неустойчивости карбоната его окиси, окончательно выделяется на месте
реакции в виде гидрата окиси железа. Так же, повидимому, отлагается и марганец.
Кальций и магний выделяются в виде карбонатов извести и магнезии, и так
как эти соли в присутствии свободной угольной кислоты довольно легко ріс-
творимы в воде, то они в значительней степени выщелачиваются из рухляка
атмосферной водой, всегда содержащей в растворе свободную угольную кислоту.
Натрий и калий также образуют карбонаты своих окисей, и так как эти соли,
сода и поташ легко растворимы в воде, то они легко выщелачиваются из породы.
Что касается кремнёвой кислоту, то при действии угольной кислоты на
силикаты она сначала выделяется в зоднорастворимом состоянии, переходя
в некоторых условиях в аморфную кремнёвую кислоту или кремнезём.
Выветривание и^люмосиликатов под действием угольной кислоты, по су^
ществу, не отличодод от выветривания силикатов. Разница заключается только
в том, что в этом случае мы имеем дело с*солями алюмокремнёвой кислоты
{H2Al2Si208) или с изоморфною смесььо этих солей. Поэтому вместо получаю-*
щейся в первом случае аморфной кремневой кислоты мы получаем смесь
гидратов алюмокремнёвой кислоты, иди каолина (Н2А128і2Ов*п}120), и аморфной
кремневой кислоты. Всё остальное, касающееся выветривания силикатов,
касается и выветривания алюмосиликатов.
В конечном результате выветривания самой сложной массивной горной
породы получающаяся рухляковая порода может состоять из обломков кварца,
порошка аморфной кремневой кислоты (кремнезёма), каолина и гидратов окисей
железа и марганца. Кроме того, если выветривание ещё не вполне закончено,
к породе могут быть примешаны обломки первоначальных горных пород.
В адвиеимости от преобладания той или иной группы упомянутых
составных частей и происходит всё разнообразие природных рухляковых пород,
которые могуф быть каменистыми, хрящевыми, песчаными, супесчаными,
пылеватыми или лёссовидными, суглинистыми и глинистыми, в зависимости от
преобладания тех или инцх элементов.
Механический состав рухляка. Способы определения количественного
содержания в рухляковой породе частичек различной крупности, или
механических элементов, носят название механического анализа» Мы не можем
остановиться на д?талі/ном разборе принципов, положенных в орнову механического
анализа, поэтому укажем только на то^ что количество наиболее крупных
элементов (до 0,25 мм в диаметре) определяется пропусканием навески почвы
через сита сначала с водой, а потом в сухом состоянии. Элементы от 0,25 до
0,01 мм определяются в лриборе, дающем длительную струю воды равномерной
скорости, и более мелкие частички разделяются по скорости их оседайия в
стоячей воде.
Для массовых производственных анализов механического состава почв
в настоящее время принят метод пипетки (Робинзон).
'44 t ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Но наиболее совершенным способом механического анализа в целях
получения отдельных чистых механических фракций следует признать комбинацию
способов Вильямса и Шэне. Классификация механических элементов, принятая
при этих'способах, такова:
Камни диаметром крупнее 10 мм
Хрящ Песок 11 ы j ь
Крупный . ... 10—5 мм Крупный . .
Мелкий 5—3 > Средний . .
Мелкий. . .
Пылеватый
Тонкий . . .
3—1 мм Средняя . . . 0,01—0,005 мм
1—0,5 > Тонкая . . .0,005—0,001 »
0,5—0,25 >
0,25—0,05
>
и і
0,05—0,01 > Мельче 0.001 мм
Приведённая классификация стремится объединить в группы элементы,
по возможности, ^однородные. Общеизвестен факт, что интенсивность
химического взаимодействия растёт прямо пропорционально поверхности
соприкосновения реагирующих тел.
При измельчении элементов горной породы во время выветрив&ния
поверхность их соприкосновения с агентами атмосферы рабтёт чрезвычайно быстро.
Поэтому процесс их химического выветривания совершается с прогрессивно
возрастающей энергией. Очень скоро наступает предел измельчения, дальше
которого элементы породы, способные химически выветриваться, не могут
существовать в природных условиях. Они должны обратиться в конечные
продукты своего распада.
Такой предел для большинства минералов, входящих в состав горных
пород, наступает при достижении измельчения в 0,1 мм. Лишь очень немногие
минералы, как, например, лепидолит, ильменит, мусковит и др., достигают
измельчения в 0,01 мм; кварц также достигает размеров в 0,01 мм.
Поэтому > приведённые группы механических элементов характеризуются
достаточно строго и определённым*петрографическим составом.
Камни представляют обломки горных пород.
^ Группа хрящей представляет или такие же обломки пород, или отдельные
минералы, их слагающие.
Пески содержат только отдельные минералы породы, причём, по мере
уменьшения диаметра песка, в нём растёт относительное содержание кварца.
Пылеватый песок состоит почти нацело из чистого кварца с ничтожной
примесью роговой обманки, лепидолита, ильменита, мусковита и некоторых
других минералов. * х
Тонкий песок представляет чистый кварц. ^
Л)Ллъ состоит нацело из аморфной кремневой кислоты.'
Тонкая пыль, повидимому, результат несовершенства процесса
разъединения частичек.
Наконец, ил представляет смесь каолина (глинных минералов) и гидратов
окисей железа и марганца, или так называемую глину.
Только ил обладает свойством связности, или способностью при высыхании
сохранять приданную его массе во влажном состоянии форму. Связность ила
очень велика, и для'того чтобы расколоть сформованную из него призму,
имеющую поперечное сечение, равное 1 кв. см, нужно нагрузить нож,
раскалывающий призму, грузом в 35 кг. ^
Остальные механические элементы не обладают, святостью ни в какой
мере, н сформованная иа них во влажном состоянии фигура рассыпается после
высыхания или сама собой, или от малейшего прикосновения.
Следует упомянуть, что многие исследователи для характеристики
механического состава ограничиваются выделением фракции мельче 0,01 мм и
дробным разделением более крупных фракций. Ясно, что механическая
фракция мельче 0,01 мм может состоять из 99% пыли и 1% ила или же, наоборот,
ив 1% пыли и 99% ила и, следовательно, может обладать самыми разнообраз*
^Т" ¦-, ¦¦ ¦" - '—¦-'¦¦ ¦¦¦ ¦ Ц|.М'Г"Т" >u " ' '" ~ '¦ * lymmmmm ¦¦¦>¦¦- .^чг и-А то hiiiwh m ^щ.аі. т» имі.и>іГяі
ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРйіЛХ НОРОД і 45
ними физическими и химическими свойствами. Логического основания- дуід
такого рода механического анализа я не вижу. ч
Выветривание осадочных горных пород. Мы до сих пор расдматрлвали
выветривание первичных горных пород. Кроме них, в состав земной коры входя*
мощные толщи пор_од вторичных, осадочных: песчаников, осадочных
известняков, глинистых сланцев и др. Вторичные, или осадочные, породы состоя*
из продуктов выветривания первичных пород, сложившихся в новые плотные
слои породы, или из продуктов дочетвертичного почвообразования. Из
предыдущего ясно, что эти породы могут подвергаться химическому выветриванию
только в том случае, если они сложены из крупных обломков первичных пород,
как, например, в случае конгломератов. Вторичные же породы, осадочные
мелкозернистые песчаники, известняки, глинистые сланцы, сложены из
конечных продуктов выветривания первичных пород, песка, аморфной кремневой
кислоты, углекислой извести и глины, т. е. из смеси каолине и окисей железа
и марганца.
Как конечные продукты выветривания все эти вещества обладают полной
устойчивостью при термодинамических условиях земной поверхности. Поэтому
осадочные породы могут подвергаться только термическому выветриванию у
т. е. они вновь обращаются в рухляковые массы песка, пыли и глины.
Немного сложнее происходит выветривание осадочных известняков.
Осадочные известняки образуются на дне моря «следствие скопления
бесчисленных известковых панцырей и раковин морских организмов. Материалом для
построения этих панцырей и раковин служит углеизвестковая соль,
беспрерывно вымываемая атмосферной водой из рухляка выветривания на
поверхности суши. Вместе с этим атмосферная вода также беспрерывно сносит с
поверхности суши и другие конечные продукты выветривания. Мелкий песок,
пыль аморфной кремневой кислоты, ов:ись железа и марганца и каолин также
беспрерывно поступают в море и осаждаются на дно, входя в состав
образующихся известняков.
Когда осадочные известняки выступают на поверхность суши, начинается
их выветривание. Их поверхность разрыхляется термическим выветриванием,
и проникающая в толщу известняков атмосферная вода выщелачивает
углекислую-известь. На месте рухляка осадочного известняка остаются только
нерастворимые в воде конечные продукты выветривания первичных пород,
попавшие в его'толщу одновременно е паицырями и раковинами,
послужившими основным материалом для образования вторичных известняков.
Оставшаяся рухляковая порода носит название мергеля. Ее характерный
признак — высокая степень выровненности слагающих ее механических
элементов. Они подвергались сортирующему воздействию наземных, так
называемых делювиальных потоков, потом рек, снесших их в море, и, наконец,
окончательно были отсортированы морскими течениями. Обыкновенно мергели
содержат и некоторое количество остаточной углекислой извести.
Остаточная рыхлая порода, получающаяся после окончания термического
и химического выветривания любой, самой сложной по составу первичной или
осадочной породы, может, таким образом, состоять только из смеси
измельченного кварца, тонкого порошка аморфной кремневой* кислоты и мельчайших
частичек гидрата алюмокремневой кислоты, или каолина, окисей железа и
марганца. Смесь последних трех элементов обычно называется глиной. Кроме
того, такая пррода может содержать и обломки первоначальной горной породы.
Обыкновенно эти группы элементов характеризуют по их крупности,
говоря о камнях и хряще, песке, пыли и глине. В зависимости от преобладания
того или другого из этих элементов различают рухляковые породы
каменистые, хрящевые, песчаные, пйлеватые и глинистые. Часто характеризуют
механический состав рухляковых пород, прибегая к комбинации приведенных
слов. Говорят, например, о каменистых или валунных глинах, глинистых
песках или характеризуют содержание глины в песчаной породе, называя ев
?# ча&т*> ^tra^BAft -*-*©еншш почвоведения
і'ііШ'іМ"» — >— ¦ ' , ¦ ¦ ¦—«¦¦¦» ' ¦"¦-¦ "-
т#йсеж<)& или лёгкой супесью. Совершенно так же для характеристики
содержания песка или пыли в глинистой породе называют ее лёгким или тяжелым
суглинном* Слова «лёгкий» и «тяжелый» характеризует в этих -случаях лишь
етноіпени? дороды к легкости или трудности — «тяжести» — её обработки,
твд*тсак глина представляет единственный элемент породы, обладающий связ-
ЙО<5ТЫО.
Частички глины настолько мелки «Х),001 мм), что могут входить в очень
т$еное соприкосновение между собой и с более крупными частичкам^. При
тактом тесном соприкосновении может в достаточной степени развиться
молекулярная сила сцерления, развивающаяся только на ничтожно малых
расстояниях.
Что касается веса механических элементов рухляка, то он изменяется
в противоположном направлении. Удельный вес всех элементов, начиная от
среднего песка и кончая тонкой пылью, равен 2,65 (удельному весу кварца).
Только в более крупных элементах он может быть выше, в зависимости от
возможного содержания в них более тяжелых минералов. Удельный вес частичек
мельче 0,001 мм колеблется от 2,4 до 2,1, в зависимости от отношений
содержания в нём каолина и окисей железа и марганца.
Рухляковые породы, в которых резко выражено преобладание элементов
пылеватых, носят часто название лесса и лессовидных^пород, и обыкновенно
эти слова употребляются для характеристики выровтнности или однородной
мелкозернистости ростава. Говорят, например, о лессовидных песках. Само
собой разумеется, что связывать представление о лессовидности породы с
возможностью ее происхождения как экзотического эолового надоса нельзя.
Генезис породы может быть установлен только в результате всестороннего
анализа условий ее залегания и её свойств.
Перенос продуктов выветривашщ. Лишь в редких случаях рухляк
выветривания остаётся в неизменённом состоянии на месте своего образования.
Рн обыкновенно подвергается сортировке движущейся водой, льдом, ветром
и под влиянием силы тяжести.
Перенос частичек породы в областях со значительным количеством
атмосферных осадков начинается с работы движущейся воды. В этих влажных
областях образуется при выветривании глина, которая, обладая связностью,
препятствует разнесению частичек породы'ветром. Наоборот, в областях с
малым количеством атмосферных осадков преобладает термическое выветривание,
и частички рухляка легко передвигаются ветром, так как они не
сцементированы глиной, а следовательно, порода не обладает связностью.
Частички глины, вследствие своей чрезвычайной измельченности, обладают
способностью легко взмучиваться в воде?/образуя так называемую сус?ензию,
и они неопределенно долгое время могут оставаться в таком состоянии.
Поэтому капли дождя и струи снеговых вод взмучивают глину. Те же струи,
стека/1 с повышений рельефа в его понижения, сносят с собой глину, а также
и чдругие мелкие механические элементы рухляка в соответствии с быстротой
движения воды этих делювиальных потоков и с количеством воды, их
составляющей. В ручьях, речках и реках, в зависимости от изменения быстроты
их течения, отлагаются частички различной\крупности. Наиболее же мелкие
частички глины уносятся реками в озёра и моря, постепенно заполняя их
бассейны. ,
Не1все делювиальные потоки достигают ручьёв и рек или так называемых
аллювиальных, постоянных потоков воды; только потоки весенней снеговой
воды и потоки, "образуемые ливнями а затяжными обложными дождями,
достигают русел аллювиальных потоков.
Делювиальные потоки, возникающие после менее обильных и
продолжительных дождей, рассасываются по массе самой породы вскоре после
прекращения дождя шсй распределяются по мелким углублениям {микрорельефу)
поверхности породы.
ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД - 4
Таким образом происходит постепенное передвижение мелких частичек
породы вниз по склону рельефа. На всём склоне образуются отложения так
называемого делювия, который, очевидно, будет более мелкочастичным, чем
первоначальная порода, из которой он образовался. Оставшаяся в верхних
частях склонов, обеднённая мелкими частичками порода носит название элювия
первоначальной породы и, очевидно, отличается большей крупночастичностью.
Освобождённый от глины элювий породы легко переносится ветром. Под
напором струй воздуха отдельные песчинки начинают перекатываться по
направлению ветра, пока не встретится препятствие. У такого препятствия
постепенно скопляется горка песка, по которой ветер вкатывает песчинки.
Достигнув вершины горки, песчинки под влиянием силы тяжести скатываются
Рис. 4. Разрушение ветром мягких пород на горе Вогдо, Сталинград»
спой области (рис. акад. А. П. Павлова).
вниз, образуя так называемый естественный откос. Когда изменяются напрін
вление и скорость ветра, новые песчинки крупности, соответствующей новой
скорости ветра, навеваются со стороны нового направления ветра к
образовавшемуся ранее бугру. Таким путём образуются бугристые пески с их
характерной перекрещивающейся в разных направлениях диагональной слоистостью.
Во время сильных ветров песчинки с большой силой ударяются о
препятствия, которыми чаще всего бывают более крупные элементы эл^овия — камни
и хрящ. При этих ударах обкалываются острые углы и рёбра песчинок, и они
принимают округлённые, «окатанные» формы. Удары песчинок также
постепенно обтачивают все острые, выдающиеся части камней и хряща и выбиваю»
более мягкие элементы обломков горных пород, оставляя более твёрдые
элементы породы в виде гребней (рис. 4 и 5). Таким образом получаются
фантастические формы «сотовых» и «курчавых» камней (рис. 6, 7 и 8). Так как ветер
постепенно выносит из-под камней подстилающие их частички породы, он я
постепенно под влиянием тяжести теряют равновесие, перекатываются и
подставляют под удары песчинок новые поверхности. Поэтому камни
такого «ветрового» элювия бывают обточены ветром равномерно со всех
сторон*
48
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ— ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
SaS? -^АййЙ^^таі^^^^^^^да^™*»
і
Рис. 5. Вынесение ветром мягкой породы (окелеа-
ный шпат) из твёрдой (кварцит). Валун с
террасы р. Цны, Шацкий район, Рязанской области.
Вследствие свевания песчинок элювия в бугристые пески, обнажаются
всё новые горизонты неизменённой породы, и делювиальные процессы
получают всё новый материал для
снесения вниз по склону.
Ветер не только передвигает
песок перекатыванием, но мелкий
песок и пыль подхватываются им
и разносятся во все стороны вокруг
областей распространения
элювия, т. е. вокруг наиболее
повышенных частей рельефа. Понятно,
что наибольшее количество
сносимого материала откладывается
в верхних частях склонов, на
которые заносится песок даже
слабыми ветрами.
Из всего вышесказанного
вытекает, что в распределении
механических элементов
поверхностных горизонтов рухляковых пород
невыровненного состава должна
наблюдаться известная
правильность.
Действительно, наиболее
повышенные элементы рельефа, так
называемые водоразделы, бывают
часто покрыты бугристыми песками.
Понижения между песчаными буграми заполнены грубыми хрящевыми и
каменистыми породами ветрового элювия. На верхней трети склонов
значительного развития достигают
песчаные породы элювия.
Спускаясь ниже по склону,
мы в последовательном порядке
находим супесчаные и
суглинистые породы, и на третьей трети
склона представлена область
делювиальных глинистых пород,
тяжесть которых, т. е. содержание
в них глины, растёт по мере
приближения к подошве склона.
Кроме деятельности
делювиальных потоков воды и работы
ветра, огромное значение в
распределении продуктов
выветривания по поверхности суши имеют
работа постоянно текущих
потоков воды аллювиальных вод и
работа ледников. Работа этих
агентов будет рассмотрена в
дальнейшем.
Участь элементов пищи
растений при выветрввании. Если
сопоставить то, что было сказано во введении относительно числа элементов пищи,
требуемых растениями, с тем, что изложено в настоящей главе, видно, что в
рухляковой породе совсем не содержится элементов пищи растений, если не считать
ікелева, в котором почти никогда нет недостатка.
Рис. 6. Ячеистая поверхность валуна,
образованная ветром (Памир, ст. Гурумды).
ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД 49
Растения предъявляют к почве требование содержания в ней ряда
элементов золы. Главнейшие из этих элементов следующие: фосфор, сера, калий,
кальций, магний и железо. Кроме того, почва должна содержать минеральные
соединения азота.
Выше уже рассмотрена участь соединений калия, кальция и магния.
Они при выветривании неизбежно переходят в углекислые соли своих окисей
п также неизбежно подвергаются вымыванию. Фосфор и сера содержатся во
всякой первичной горной породе в форме так называемых микролитов,
микроскопических кристаллов минералов, взвешенных в жидкой углекислоте,
заключённых в микроскопические полости, вакуоли, господствующих минералов
породы. Фссфор содержится в виде микроскопических кристаллов апатита^
Рис. 7. Мягкий песчаник, обточенный ветром (Астраханская
область).
трёхосновной фосфорнокальциевой соли. Сера содержится в форме
микроскопических же кристаллов пирита, двухсернистого железа.
При измельчении горной породы под влиянием выветривания эти
кристаллы освобождаются от своей каменной оболочки. При этом фосфорнокислый
кальций, сравнительно хорошо растворимый в воде, содержащей угольную
кислоту, легко подвергается вымыванию из рухляковой породы.
Освобождённое сернистое железо, пирит, немедленно окисляется, обращаясь в серную
кислоту и сернокислую закись железа. Последняя соль окисляется ещё дальше
и, наконец, обращается в серную кислоту и окись железа, которая и остаётся
на месте. Получившаяся в результате той и другой реакции свободная серная
кислота немедленно нейтрализуется углекислыми солями, образующимися
при выветривании силикатов и алюмосиликатов. Получаются сернокислые
соли натрия, калия, магния и кальция; из них первые три легко растворимы
в воде, последняя, гипс, труднее растворима, но не настолько, чтобы не быть
легко выщелоченной из породы вместе с другими солями.
Немногим лучше обстоит дело с осадочными породами, в которых фосфорнб-
нзвестковая соль входит в состав остатков организмов или встречается в форме
конкреций. В той и другой форме фосфат кальция от быстрого выщелачивания
4 Почгове пение—236
50 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
до некоторой степени защищен органическим веществом (хитином), которое
его обыкновенно облекает. Кроме того, в осадочных породах, особенно в
известняках, как в породах органогенных, фосфор сконцентрирован в гораздо
больших относительных количествах, чем в породах первичных.
Оба эти обстоятельства обусловливают гораздо более медленный темп
выщелачивания фосфора из осадочных пород. Сера в осадочных породах
заключается так же, как и в породах первичных, в виде двухсернистого железа, но
в форме минерала марказита, который выветривается скорее пирита.
Химическое выветривание внесло в рухляковую породу существенное
изменение. Оно обогатило породу новым элементом, чуждым рухляку
термического выветривания, элементом с ярко выраженным новым свойством.
Это свойство — функция чрезвычайного относительного развития поверх-
Рис. 8. ^Курчавый* камень — валун, обточенный
и отшлифованный песками (Памир, ст. Гурумды).
ности, и оно резко сказывается в том, что в породе появилось новое свойство
связность, обязанная своим присутствием отложению в массе породы аморфных
частичек ила мельче 0,001 мм в диаметре.
Немаловажное значение имеет и отложение в массе породы частичек
аморфной кремнёвой кислоты крупностью от 0,01 до 0,001 мм. Их значение состоит
в , том, что они заполняют большие промежутки между крупными
кристаллическими элементами рухляка. Они влияют на уменьшение количества ила,
необходимого для придания всей массе породы связности. Масса породы,
вследствие их присутствия, перестала быть простым сыпучим агрегатом
частичек, — она обратилась в пористое тело.
Разница между этими двумя состояниями очень велика; она качественная.
В новой породе обособился ряд новых свойств нового порядка. Порода стала
обладать волоснымц, или капиллярными, свойствами. Эти новые свойства
изменили отношение породы к внешней среде, и резче всего это изменение
проявляется в отношении породы к воде и к растворам солей.
Отношение почвообравующих пород в воде. В рухляке термического
выветривания отношение к воде выражалось только в проницаемости породы.
После прекращения притока воды к поверхности породы вся вода из массы
породы под влиянием силы тяжести стекала, кроме ничтожного количества
у'
Рас.9. Распределение воды и воздуха в массе почвы: а — частички почвы; б — комки почвы;
в — слой гигроскопической воды: г — плёночная вода вокруг каждой частички почвы;
д — мениски волосной воды между частичками и комками; е—волосная вода; ж — полости
воздуха (но Е. О. Фиппину).
¦И'. ¦ vlij .. I' JW W 'If ¦¦¦¦^•¦rtr -y^fr-t.*» ЯИі>-Й» .*.-.» ¦. ¦ l» „J. * -1—r—:Л. I Uf "¦¦¦¦!¦¦ ¦ > .fi»« -^.f. .-диудмэдр» » W ^;, .. ^ д
ВЙВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД 51
ее, задержанного на поверхности частичек породы в виде тонкого слоя и "в виде
отдельных разрозненных менисков в точках и линиях соприкосновения
частичек породы. і v V
Вода передвигается в такой породе по законам свободного падения или
по законам гидростатического давления, лишь количественно измененных
процессами трения и прилипания.
Отложение между элементами породы тонких аморфных частичек слило
все промежутки породы в одну сплошную волосную сеть, одинаково развитую
во всех направлениях. В такой массе вода передвигается уже по законам
волосности. Она передвигается независимо от силвг тяжести или давления всегда
в направлении от более влажнщх частей породы к менее влажным. СкорЬсть
этого движения прогрессивно-замедленная.
Величина параметра прогрессии скорости, затухания этого движения
вависит о^ начальной скорости движения. Чем больше начальная скорость, тем
быстрее затухает движение, и, наоборот, чем начальная скорость движения
меньше, тем оно продолжительнее, и тем медленнее оно затухает.
В такой породе вся вода из капельножидкого состояния обращается в
волосную. , *
Очевидно, что наряду со свойством волосности, новаія порода приобретает
и свойство влагоемкости, т. е. начинает развиваться один из элементов
плодородия почвы, способность производить запас воды.
Вместе с тем ясно, что вапас воды, произведённый такой породой, не
обладает ещё достаточной прочностью. Вся масса породы обладает однородной
волосностью, и весь запас воды в ней всегда готов всей своей массой переместиться
туда, куда направит его единственный стимул, определяющий направление
и скорость его движения, разность потенциалов влажности, -
Развитие агрегатного состояния почвообразующей породы. Одновременно
с волосным процессом и под влиянием той же основной причины обогащения
рухляка илом и аморфной кремнёвой кислотой в породе, возникшей в
результате химического выветривания, развивается и другой порядок процессов.
Под влиянием чрезвычайного развития внутренней поверхности породы
частичные силы этой поверхности начинают проявлять свойства коллоидальной
среды. Огромная поверхность иловатых частичек равномерно распределена
по поверхности частичек аморфной кремнёвой кислоты. Вследствие того что
аморфная кремнёвая кислота заполняет все промежутки между
кристаллическими элементами породы, последняя как бы насквозь пропитана массой
частичек ила.
Огромная поверхность частичек каолина, окиси железа и окиси марганца,
а также, вероятно, и аморфной кремнёвой кислоты начинает играть роль,
близкую к роли осадков, находящихся в состоянии коллоидального
измельчения. На поверхности их частичек концентрируется часть тех солей, из
взаимодействия которых они произошли. Эти соли, удерживаемые на
поверхности частичек составных элементов ила силой частичного притяжения,
реагируют с циркулирующими в массе породы растворами солей, обмениваясь с ними
* эквивалентных отношениях анионами и катионами. В породе начинается
развитие нового свойства, поглотительной способности, которое будет
рассмотрено в дальнейшем.
Здесь уместно будет указать только на эначение этого свойства,
поглотительной способности, или адсорбции. Обыкновенно предполагают, что * это
свойство прямо выражает способность породы удерживать в себе запас
зольной пищи растений. Адсорбция это свбйство проявляет лишь косвенно, и еб
преобладающее значение иного порядка.
Под влиянием химического выветривания в рухляке образуется углеизвест-
ковая соль. Большая часть этой соли вымывается из породы, но часть её
удерживается силой частичного притяжения на поверхности иловатых частичек
рухляковой породы.
*
ЬЧ -ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Значение этого процесса очень велико- Под его воздействием механические
элементы прроды поддерживаются в состоянии агрегатов. Вся масса породы
расчленяется на отдельные самостоятельные агрегаты, или системы. Причины
этого процесса мне пока неясны.
Все процессы в таких агрегатах протекают совершенно изолированно от
других агрегатов. Особенно большое влияние эта изолированность агрегатов
-оказывает на связность породы и на ее водный режим. Связность каждого
отдельного агрегата может быть очень велика, но связность всей массы поброди
выражена очень слабо, тдк как поверхность соприкосновения агрегатов друг
с другом очень невелика, по сравнению с величиной поверхности
соприкосновения между собой механических элементов, слагающих агрегаты.
То же касается и отношения агрегатной породы к воде. Проницаемость
породы очень велика, ибо, попав в массу породы, вода сразу всасывается
агрегатами и в них принимает свойства волосной воды, и так как агрегаты
изолированы друг от друга, то и вода в цих становится совершенно неподвижной.
Тем самым волосные ходы самой массы рухляковой породы остаются
открытыми-для дальнейшего волосного движения. Таким образом беспрерывно
парализуется закон прогрессивного затухания скорости волосного движения
воды, и агрегатная порода приобретает свойства так называемой всасывающей
породы. Запас воды в агрегатах такой породы приобретает свойство
обеспеченности, — он не передвигается волосным движением.
Ню когда порода, обладающая агрегатным состоянием, по той или другой
причине лишается углекислой извести, агрегатное состояние породы переходит
в раздельночаетичное. В таком состоянии порода приобретает большую
связность, и вся вода в ней сливается в одну сплошную подвижную массу волосной
воды.
Из всего вышеизложенного необходимо сделать один основной вывод, что
из горной породы только процессы выветривания почвы создать не <Н0гут. Эти
процессы могут только подготовить горную породу к процессу образования
из неё почвы, положить только начало возможности развития тех отношений
к воде и элементам пищи растений, одновременное наличие которых составляет
существенный признак почвы, ее плодородие.
Под воздействием процессов выветривания из массивной горной породы
образуется рухляковая порода, которая обладает только зачатками
существенного -свойства почвы. Такие породы носят название почвоо^разующих, или
материнских, пород, и совокупность процессов, путем которых на почвообра-
вующей породе развивается почва, носит название почвообразовательного
процесса*
ГЛАВА ВТОРАЯ
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
Накопление в почве элементов пищи jpacmenuu. — Большой, геологический
круговорот веществ. — Поглотительная способность почвы, —
Избирательность поглотительной способности почвы. — Избирательная погло-
тителъная способность — свойство зеленых растений, а не почвы. —
Синтез и разрушение органического вещества как. сущность
почвообразовательного процесса, — Малый, биологический круговорот зольной it
азотной пищи растений. -^Количественная ограниченность
биологически важных элементов. — Группы наземных зеленых растений. —
Отложение отмершего органического вещества группами зеленых наземных
растений. — Группы низших бесхлорофилльных растений. —
Растительные формации в аспекте почвоведения. — Перегнойные вещества почвы. —
Природный перегной как продукт синтеза низших незеленых
растений — Лизиметры. — Природные перегнойные кислоты. — Улъминовая
кислота. — Гуминовая кислота. — Крановая, или ключевая, кислота. —
Апокреновая, или осадочноключевая, кислота. — Анаэробное разлооісение
органического вещества в природных условиях. — Аэробно-бактериальное
разложение органического вещества в природных условиях. —
Разложение мертвого деревянистого органического вещества грибным процессом.
Рухляковая порода( из которой развивается почва, для того чтобы стать
последней, должна накопить ряд количественных изменений, которые в своей
общей совокупности сложатся в качественный признак, в существенное свойство
почвы, плодородие. Во время процесса выветривания тем же путем в порода
постепенно возникают и развиваются свойства, обеспечивающие развитие
первого элемента плодородия, отношения к воде. Сначала возникла проницае»
мреть, далее развилась волосность, наконец, появились зачатки влагоемкости.
Каждое из этих отдельных свойств в своём высшем проявлении представляет
как бы антитезу другого. Большая проницаемость, т. е. крупность промежутков
между частичками почвы, исключает большую волосность. Сильно выраженная
волосность мешает проявлению значительной влагоемкости, так же как при
высшем развитии влагоемкости окончательно затухает волосность. Между тем
осуществление условий плодородия требует наличия одновременного
присутствия всех этих свойств в их ясном выражении.
Накопление в почве элементов пищи растений. Одновременно в почво-
образующей породе для осуществления наличия второго элемента плодородия
должны скопиться в возможно большом количестве и в усвояемых соединениях
элементы пищи, необходимые для построения органического вещества.
Все необходимые зольные элементы находятся в горных породах, но в
совершенно различных количественных соотношениях, причём количественное
содержание элементов пищи растений в горных породах находится почти
в правильном обратном отношении к зеличине потребности в них растений.
Наибольшие требования растения предъявляют к азоту, — в горных породах
азота совсем не содержится. Дальше следует фосфор, требуемый растениями,
также в значительных количествах, — в горных породах фосфор содержится
в таких ничтожных количествах, в состоянии такого редкого рассеяния по всейс
массе породы, что присутствие его во всех породах удалось установить лишь
после выработки очень точных способов его определения. Дальше в нисходя-
щем порядке следуют калий и сера; они присутствуют в породах уже в
значительных количествах. Затем кальций и магний требуются растениями в очень
малых количествах, и в породах их почти всегда избыток. Наконец, ничтожная
потребность растений в железе и марганце встречает почти неограниченное
количество их в породах.
Из рассмотрения процессов выветривания с очевидной ясностью вытекает,
что этот процесс ни в какой мере не может служить объяснением факта конценя
54 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
трации в почве элементов пищи растений. Процесс выветривания служит тбігько
первоначальным толчком для переведения веществ ^пищи в усвояемое
растениями состояние, в форму растворимых в воде соединений, или для
освобождения их от каменной оболочки горных пород.
Большой, геологический круговорот веществ. Но самый факт обращения
-элементов пищи растений при процессе выветривания в растворимое в воде
-состояние подчиняет их большому, геологическому круговороту веществ.
Вода беспрерывно испаряется с поверхности океана, падает'дождём на
поверхность суши, пропитывает кору выветривания, растворяет в ней -веб
растворимое и в реках уносит всё растворенное в океан.Часть унесённых этим
путём элементов пищи растений усваивается планктоном моря и дальше, служа
пиіцей рыбам, вновь возвращается на сушу с вылавливаемой птицами,
животными и человеком рыбой.. Но преобладающее, количество элементов пищи
растений остаётся в ©кеане в виде отмерших организмов и их отбросов, принимая
участие в образовании осадочных горных пород. Пройдут геологические эпохи,
лока эти породы станут сушей. Очевидно, что почва должна обладать
способностью удерживать и таким путём концентрировать элементы пищи растений.
Поглотительная способность почвы. В самые ранние периоды развития
почвоведения предполагали, что во время выветривания горных пород в рухляке
образуются из продуктов выветривания новые минералы, водные силикаты,
которые, подобно минералам цеолитам, обмениваясь основаниями с солями,
образующимися при выверивании породы, способны удерживать (элементы
пищи растений в почве. Эти минералы называли почвенными цеолитами и
считали, что они содержатся в тончайшей глинистой части почвы и от количества
их зависит степень так называемой поглотительной способности почвы, или
¦её адсорбции.
Это представление было скоро опрокинуто. Оно противоречит основному
закону, по которому конечные продукты процесса не могут войти во
взаимоотношения при термодинамических условиях своего образования. Цеолиты —
минералы [глубинные ц на дневной поверхности земли быстро подвергаются
выветриванию с образованием знакомых нам конечных продуктов
выветривания алюмосиликатов. ч
Если взять три почвы, супесь, суглинок и торфяную>то окажется, что
логлотительная способность супеси едва выражена, ощ очень сильна в суглинке
и в торфяной почве выражена настолько, что поглощённые ею основания
становятся даже недоступными растениям. ^Между тем глинистых элементов,
шорничество которых должно было бьі определять степень поглотительной
способности почв, содержится в супеси и в суглинке одинаковое количество
(около 4%)^ а в тррфяной почве их совсем нет.
Наконец, можно привести-такое соображение: наш кишечный канал
обладает несомненной поглотительной способностью. Из сложнейшее пищевой
<}Меси он поглощает те минеральные элементы, которые нужны орванизму, —
¦фосфор, известь, серу. Неужели можно из этого сделать заключение, что у нас
в кишках находятся цеолиты? /
Повидимому, не стоило бы останавливаться на таких архаизмах, но'ёщв
до сих пор приходится встречаться с указаниями на цеолиты почвы. И до сих
пор ещё пользуются «методом аналогии» для построения «научных» гипотез
особенно часто в области почвоведения* *
Указывали далее на абсорбцию и да адсорбцию как на причины
концентрации в по*ве элементов пищи растений. Но, как будет видно дальше,
абсорбируются не основания или кислоты, а соли или молекулы. Адсорбируются
так называемые обменные основания, т. е. катионы ионизированных молекул,
которые в адсорбированном состоянии сохраняют способность обмениваться
в эквивалентных отношениях со всеми другими катионами присутствующих
^почвенном растворе солей оснований с сильными кислотами. Поэтому
адсорбированные основания представляют чрезвычайно подвижный комплекс соеди-
ч" ..'TJWrv'jT1
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
55»
нений, которому совершенно чужда функция накопления и концентрации^
Кроме того, адсорбция совершенно лишена избирательной способности.
Избирательность поглотительной способности почвы, ^ежду тем почв»
отличается от образующего ее рухляка именно своей избирательной способ»
ностью концентрировать и накапливать элементы зольной пищи растений*
Сопоставление /и анализ ряда процессов, наблюдаемых в природе,
привели к верному объяснению причин основного отличия почвы от материнской
породы. Уже пример приведенного в предыдущей главе увеличения содержания*
концентрации фосфора в осадочных известняках дает ясное представление
о характере процесса. Избирательная поглотительная способность кишечного-
канала высших животных, приведенная выше как пример суждения по аналогии,
дает подобное же указание; повышенная поглотительная способность торфяных
почв — все ото процессы одного порядка. Обогащение почвы азотом, вследствие-
роста на ней бобовых, усваивающих свободный азот воздуха, тоже факт, в
котором биологические процессы не- _ __ л
изменно связаны с концентрацией * ' ^ г
жизненно важных элементов.
і Нам известно только одно
состояние минерального вещества,
совершенно защищенного от
растворения в воде, — это состояние
живого органического вещества.
Как только органическое вещество
отмирает, его элементы
минерализируются,/тотчас делаются
растворимыми в воде и поступают в
большой, геологический круговорот
воды. Они устремляются по
направлению к океану, где на
геологические периоды будут
догребены в недоступных бнолЪгач&г
ским элементам суши глубинах.
Избирательная
поглотительная способность — свойство
зелёных растений, а пе почвы. Самое
общее представление о причине концентрации зольных элементов пищи
растений и азота в поверхностных горизонтах рухляковой породы легка
составить на основе анализа распределения массы корневой системы
зеленых растений и её длины в послойно углубляющихся горизонтах
почвы или породы. Всякому известно, что если из рыхлой по^вы выкопать
любое растение и отмыть приставшую к его корням землю, то вынутые«из воды
корни расположатся в форме конуса, обращенного основанием вверх и
вершиной вниз. Если высушить полученную таким образом корневую систему
я разрезать ее по длине на равные отрезки, то взвешиванием легко установить^
что наибольший вес или масса корней расположена сверху. По мере удаления
от поверхности в глубину масса корней уменьшается (рис. 10).
В диаметрально противоположном направлении развита длина корней па
горизонтам. В поверхностном горизонте мы видим всего несколько наиболее
толстых корней или один главный корень. Чем глубже мы будем опускаться
по горизонтам вниз, тем всё больше будут ветвитьсд* корни, и одновременна
они будут становиться все тоньше.
Припомним также, что всасывание корнем воды осуществляется толька
посредством корневых волосков и что только в состоянии/ водного раствор*
элементы золы и соединения азота могут проникнуть в корень.
Продолжительность существования корневых волосков не превышает одних суток, и на участье-
корня, на котором отмерли корневые волоски, они. уже болыце не возобно^
Рис. 10. Схема распределения? масбы и длины*
корневой системы зеленых растений по
горизонтам почвы 1 — общая схема; 2 — масса
корневой системы; 3 — длина корневой системы.
1
56 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
вляются, кожицагкорня превращается в пробковую ткань, и поступление воды
в расхение через этот участок корня прекращается.
Ясно, что главная масса элементов поступает в корень из нижних
горизонтов почвы, в которых длина молодых корней наиболее развита, и, следова-
тельно* глубокие горизонты породы обедняются сильнее верхних элементами
волы и азотом. '
Усвоенные из почвы элементы золы и азот откладываются растением
в синтезированном им органическом веществе. И если даже пренебречь
надземной массой, то и в корневой системе эти элементы распределяются
пропорционально массе органического вещества, т. е. преимущественно в верхних
горизонтах породы. В них же проникают после разрушения надземных частей
растений нелетучие часта органического вещества.
Таким образом, самый факт биологического процесса роста и развития
растений, а следовательно, и образования органического вещества заключает
в себе моменты, которые приводят к развитию второго элемента плодородия
почвы, концентрации^ в ней элементов зольной пищи растений и азота.
Синтез и: разрушение органического вещества как сущность
почвообразовательного процесса. Само собой понятно, что приведённый процесс
представляет лишь самую общую, самую широкую схему. В природном проявлении
мы встречаем чрезвычайно сложный комплекс процессов, развёртывающихся
на общем фоне этой руководящей схемы.
Прежде всего в основной процесс врывается другой, также биологический,
но противоположный первому — процесс разрушения органического вещества
гетеротрофными организмами.
Малый, биологический круговорот зольной и азотной пищи растений. Оба
процесса неразрывно взаимно связаны, составляя в совокупности малый,
биологический круговороте зольной и азотной пищи растений.
Этот биологический круговорот развертывается на части траектории
большого, геологического круговорота вбществ в природе, и выяснение
преобладающего направления и темпа процессов, слагающих биологический
круговорот, и представляет задачу первого раздела почвоведения как науки. Изучение энх
способов регуляции направления и темпа явлений, слагающих те же процессы,
составляет задачу второго раздела почвоведения, земледелия.
Прежде чем перейти к изучению отдельных моментов
почвообразовательного процесса, необходимо установить следующее основное положение.
Развитие второго элемента плодородия почвы, концентрации, в ней
элементов пищи растений, представляет функцию развития самого растения па
рухляковой почвообразующей породе.
Вместе с тем уже выше было выяснено, что под влиянием процессов
выветривания элементы пищи растений неминуемо подвергаются выщелачиванию
из рухляка выветривания.
Из сопоставления этих двух положений с очевидностью вытекает третье
основное положение. Очевидно, что оба цикла процессов, и выветривания, ь
/почвообразование должны неминуемо протекать одновременно и совместно.
Процесс почвообразования не может ни предшествовать процессу
выветривания, ни осуществляться по окончании процесса выветривания. Первый
¦случай неосуществим вследствие того, что основной фактор
почвообразовательного процесса, растительный организм, не будет иметь необходимой ему воды.
Во втором случае тот же растительный организм буде*г лишён зольных
элементов пиіци.
Оба процесса должны осуществляться в порядке развития одновременно
я совместно, и степень развития одного неминуемо определит степень развития
другого.
Количественная ограниченность биологически важных элементов. В основе
малого, или биологического круговорота веществ на земном шаре лежит свойство
всех элементов земли, их количественная ограниченность. В особенно выражен-
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ ' 57
ной форме .это свойство касается'элементов зольной пищи растений, без которых
невозможно создание органического вещества, носителя потенциальной
энергии, преобразованной зелёными растениями из кинетической энергии
солнечного луча.
Единственный способ придать элементу конечному, количественно
ограниченному, свойство бесконечного — это' придать ему циклическое движение,
ваставить его вращаться в круговороте.
Природа широко использует этот принцип. Он покоится в основе симбио-
тических отношений между категориями организмов, которые путем
продолжительного природного отбора выработали эти взаимоотношения. Ими из
большого абиотического круговорота веществ на земном шаре вырывается ряд
элементов, которые, постоянно увлекаемые в новый, малый, по сравнению
с большим, биологический круговорот, надблго, если не навсегда, вырываются
из траектории большого круговорота и вращаются непрерывно
расширяющейся спиралью в обратном направлении в малом, биологическом. На
безжизненном фоне геологических процессов возникает и развивается жизнь.
С точки зрения почвоведения жизнь есть беспрерывная смена процессов
создания и разрушения органического вещества. Так как эта беспрерывная
смена производит как беспрерывные, так и скачкообразные изменения в
условиях среды, в которой она совершается, то всякое новое поколение живого,
наиболее приспособленное к новым условиям, должно нести в себе отличия,
определяемые новыми условиями среды. Накопляясь, эти изменения неминуемо
приводят к глубоким качественным различиям, которые в геологической
перспективе мы воспринимаем как эволюцию. Плавность ничтожных количе-
4 ственных изменений, часто ускользает от нашего внимания. Мы их
воспринимаем лишь тогда, когда они сложились в качественное различие, в скачок.
Качественные различия скачков мы и воспринимаем как революционные моменты
эволюции.
Почвообразование представляет один из следов этого беспрерывного
процесса эволюции жизни на земной поверхности. Это один общий, грандиозный по
масштабу и продолжительности^ процесс, зародившийся в то время, когда
термодинамические и электрохимические условия безжизненных процессов
развития Земли определили появление жизни, которая в дальнейшем своем
развитии определяет и смену геологических эпох. Но наука была в состоянии
уловить лишь наступление качественных изменений эволюции
почвообразования, которые и отличала как периоды, стадии и фазыето развития в
современную геологическую эпоху.
При изучении взаимоотношения процессов создания и разрушения орга-
нического вещества необходимо разобраться в общих свойствах организмов,,
участвующих в процессах, и в совокупности последствий их
жизнедеятельности, составляющей сущность процесса почвообразования.
Из организмов, создающих органическое вещество, в почвоведении будут
рассмотрены преимущественно наземные зеленые, растения. Хемотрофные
организмы будут рассмотрены лишь постольку, поскольку их участие в
почвообразовательном процессе уже изучено.
Из организмов, , разрушающих органическое вещество, в почвоведении
рассматривается лишь деятельность бесхлорофилльных растений. Про участие
животных и человека обыкновенно говорят, что оно мало изучено и не
укладывается ещё в рамки систематического изложения. Если это утверждение и
справедливо по отношению к низшим животным, то оно совершенно неприло-
жимо к влиянию высших животных и человека. Оно настолько полно изучено^
что уже представляет предмет особого раздела почвоведения, земледелия.
Группы наземных зелёных растений. С точки зрения участия в
почвообразовательном процессе всё разнообразие наземных зелёных растений,
обладающих корневой системой, укладывается в две основные группы: растений
деревянистых и растений травянистых.
Ь8 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Отличие этих двух групп можно свести к нескольким моментам.
Растения деревянистые все многолетние. Продолжительность их жизни
-измеряется десятками лет, часто столетиями, иногда тысячелетиями. В
противоположность первой группе, растения травянистые — однолетники. Это
утверждение как будто противоречит существованию ((многолетних» элаков, осок,
Рис. И. Калифорнийская гигантская сосна (Sequoia gigantea) в Иосемит-
ском национальном парке в Калифорнии. Возраст 1 800 лет.
ситников, луковичных. На самом деле у этих растений все вегетативные органы,
стебли, листья и корни, существуют только один год, и всё растение целиком,
ежегодно отмирает, кроме созревших семян и подземных побегов, из которых
на следующий год развивается новое растение с новой корневой системой,
«вновь целиком отмирающее после созревания семян и зимующих побегов.
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 59*
Однолетние травянистые размножаются только семенами, которые могут,
быть отнесены на большие расстояния от материнского растения.
«Многолетние. 12. Группа калифорнийских виеантских сосен (Sequoia gigantea).
ние» травянистые, кроме семян, размножаются ещё и подземными зимующими
побегами. Последние отходят от материнского растения на незначительное
расстояние и на следующий год развиваются рядом с местом, занимавшимся
60
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
отмершим материнским растением, создавая этим иллюзию многолет-
ности.
Группу действительно многолетних травянистых растений составляют
только мхи, эелёные и сфагновые, которые занимают особое место в
почвообразовательном процессе, но у них совершенно отсутствует корневая система.
Соединительное звено между многолетними и однолетними растениями
составляют две группы растений. К первой принадлежат многолетние
травянистые бобовые и немногие другие, у которых ежегодно отмирают все надаем-
Рис. 13. Баобаб, окружность ствола 26,2 м, близ водопада Виктория
(Центральная Африка). Продолжительность жизни баобаба достигает
4 000 лет (из The Nat. Geogr. Magaz., Vol. XLV1I, № 2).
вые органы, но корень и травянистая корневая шейка живфт несколько летл
образуя ежегодно новые надземные стебли и поверхностные корни. Их можно
наввать полутравянистыми.
Вторая группа — так называемые полудеревянистые растения, или полую/*
старники, которые, кроме многолетней корневой системы, обладают ещё и
подземными деревянистыми стеблями или деревянистой простой или
разветвлённой корневой шейкой или пеньком. Из этих деревянистых подземных
органов развиваются ежегодно отмирающие травянистые стебли.
Кроме разобранного основного отличия, группа деревянистых растений
отличается ещё и тем, что все органы их содержат значительное количество
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
61
древесины. Древесина придаёт всем частям деревянистых растений своё
существенное свойство, упругость, степень которой возрастает вместе с увеличением
влажности деревянистого растения.
Вместе с древесиной все части деревянистых растений пропитаны
дубильными веществами, как растворимыми в воде, так и их нерастворимыми
производными (рис. 16). Эти вещества придают всем частям деревянистых растений
характерный вяжущий вкус.
Кроме дубильных веществ, во многих деревянистых растениях, например,
п хвойных и вересковых (?), содержатся и настоящие смолы. Смолы предста-
ьляют раствор смеси свободных смолевых кислот, пимаровой, абиэтиновой,
сильвиновой и других, в смеси углеводородов, в скипидаре.
Рис. 14. Кипарис, 48,8 м высота и 48,8 м окружность ствола, влил
е. Оаксака в Мексике. Возраст его больше 2000 лет (фото К. Эдамса из The Nat.
Geogr. Magaz., Vol. XLV, №5).
Эти кислоты после отгонки скипидара получаются в виде всем известной
канифоли.
В прртивоположность деревянистым, все травянистые растения содержат
лишь небольшое количество древесины, почему их органы и отличаются лишь
малой упругостью в сухом состоянии и совершенно утрачивают её в мокром
или влажном состоянии. Они не обладают и устойчивой кислой реакцией.
Кислый вкус некоторых травянистых растений зависит от содержания в их
клеточном соке кислых солей и свободных кислот, щавелевой, яблочной,
лимонной, реже других. Эти соединения только растворены в клеточном соке, а не
пропитывают вещества тканей, и поэтому после отмирания растений легко
вымываются дождевой водой из мёртвых остатков, которые вскоре после отмирания
приобретают нейтральную реакцию.
Сопоставляя всё вышеизложенное, мы найдём глубокую разницу во влия^
нии этих двух групп растений на ту среду, в которой они развиваются.
Отложение отмершего органического вещества группами зелёных
наземных растений. Деревянистые растения отлагают в течение года мёртвое
органическое вещество, отпадающие листья или хвою, отмершие ветви, чешуи коры
62 ЧАОТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
и т. д., исключительно на поверхности породы. В массе породы в течение года
деревянистые растения не откладывают мёртвого органического вещества, —
их корни многолетни.
Мёртвое органическое вещество под пологом деревянистых растений
откладывается рыхлым слоем вследствие своей упругости, и поэтому масса его легко
Рис. 15. Смоковница. Абиссиния, близ Аддис-Абебы. Продолжительность
живни смоковницы больше 1 000 лет (фото Г. Харлана из The Nat. Geogr.
Magaz.t Vol. XLVII, № 6).
проницаема в равной мере как для воды, так и для воздуха. Отложившееся
органическое вещество всегда содержит дубильные вещества.
Травянистые растения ежегодно откладывают мёртвое органическое
вещество как на поверхности почвы, так и в массе её. Если припомнить, что,
надземная масса травянистых растений служит главной пищей
многочисленным травоядным, в противоположность мёртвым отбросам деревянистых, то
необходимо притти к заключению, что мёртвые остатки травянистых
откладываются преимущественно в массе почвы. ч
Отложенное травянистыми органическое вещество почти не обладает
упругостью, и вскоре после отмирания его в нём устанавливается нейтральная
реакция.
Группа травянистых растений ярко подразделяется на две
самостоятельные группы: луговые и степные растения. Эти последние две группы не
отличаются резко по видовому составу. Между тем мы достаточно ярко различаем
„ ¦¦¦¦ ¦¦¦ .if та. ^ ¦¦¦. —— -¦ — ¦ ¦ —¦ i иШ у i . 11 . l- L'u"—- —¦ ¦¦ ,,„.,¦- ,Ь_^ .. , „.. , я bt—
ОБЩАЯ СОСЕДА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 63
поягятия луг и степь. Различие между цими основано только на моменте
ежегодного отмирания травянистого покрова этих природных угодий.
Луг отмирает в начале зимы, с наступлением устойчивых морозов.
Замерзание по*чвы, т. е. переход содержащейся в ней воды в твёрдое состояние,
недоступное .корням растений, определяет наступление момента физиологической
сухости почвы.
Условия среды в момент отмирания массы органического вещества луговых
растений ясны. Глубокой осенью почти все промежутки почвы заполнены
водой. Во всяком пористом теле вода и
воздух — антагонисты на основании
простой аксиомы физики, что два тела
одновременно не могут занимать одно и то же
пространство, Весной, кргда почва оттает, **'
количество воды в ней достигает своего
максимального содержания, и,
следовательно, на основании предыдущего,
содержание ВОЗДуха В ПОЧВе ДОСТИГает СВО- * ?ис- 16- Дубильные вещества в коре и
* , лг ^ ' древесине бука по М. Busffen, Lebens-
его минимума. Условия температуры не g?schichte der Blutenpflanten Mittel-
требуют пояснений. ецгораз, 1911).
Степь отмирает летом, и не вследствие *
относительного недостатка в воде, а вследствие её ^действжтедьного
отсутствия. Наступает не физиологическая, § физическая сухость почвы.
Растительность степи сама испарил^ всю воду из почвы для создания своего урожая.
Совершенно ясно, что органическое вещество, отмершее в степной почве,
окажется в условиях, диаметрально противоположных тем, в которых оказывается
органическое вещество луга в момент своего отмирания. В почве степи в это
время влажность будет в минимуме, а аэрация, содержание воздуха, в
максимуме.
Кроме того, црія ^возможного освещения ^начальных моментов развития
почвообразовательна^ ігррцес^а ^необходимо рассмотри и здачение
синтезирующих органическое і&|щесй$огхемотрофных микроорганизмов. Это будет
сделан*) в дальнейшем. v*
Группы низших бесхлорофнэльвыд растений. Что касается организмов,
разрушающих органическое вещество, испояьаующиі его как источник энергии
и пищи, то, как уже было указано выше, будет рассмотрено только участие
в почвообразовательном процессе низших, бесхлорофилльных растений.
Прежде всего все бесхлорофилльные растения распадаются на две
большие группы. Первая группа— растения, разрушающие органическое вещество
в присутствии свободного кислорода воздуха, или аэробные организмы. Вторую
группу составляют растительные организмы, разрушающие органическое
вещество в отсутствии свободного кислорода воздуха, — это анаэробные организмы.
Группа анаэробов состоит только из одного1 ботанического класса
растительных организмов. Её слагают только анаэробные бактерии.
Чго касается группы низших аэробных растительных организмов, то
в состав её входят два класса растений, аэробные бактерии и грибы (и актино-
мицеты).
Таким образом, имеются три группы незелёных низших растений,
разрушающих органическое вещество:
1) анаэробные бактерии,
2) аэробные бактерии и
3) грибы (и актиномицеты).
Группы бактерий отличаются от группы грибов и актиномицет, кроме
морфологических и других признаков, изучаемых ботаникой, ещё и своими
отношениями к условиям среды, в которой они развиваются. Группы тех и
других бактерий требуют для своего развития нейтральной или слабощелочной >
реакции среды, и присутствие в среде дубильных веществ служит непреодоли-
64
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
мым препятствием для их развития. Дубители — антисептики против бактерий*
Грибы и актиномицеты мирятся и с ясно выраженной кислой реакцией.
Растительные формации в аспекте почвоведения. При сопоставлении
требований трёх групп незелёных растений с условиями среды мёртврго
органического вещества, ежегодно отлагаемого тремя группами зелёных наземных
растений, обнаруживается полное согласие между этими требованиями и со-
вдающимися условиями.
Деревянистые растения скопляют мёртвое органическое вещество на
поверхности почвы. Мёртвые остатки этих растений всегда содержат дубильные
'іаЙг
¦ъ
ф
*»
*
<*.
Д
ш
Рис. 17, Свободно живущие почвенные бактерии^ усваивающий
азот атмосферы: а и б — анаэроб клостридиум пастерианум
(б — в состоянии спорообразования); в — аэроб азотобактер
хроококкум, молодая культура; г — азотобактер хроококкум,
в форме нитей, распадающихся на отдельные клетки; д —
азотобактер агиле; е — азотобактер винеландии (а — по Омелпн-
скому и Солунскову; б — по Виноградскому и Омелянскому;
в и г — по Кременевскому; д — по Бейеринку не — по Лип-
ману) (из книги Ваксмана «Principles of Soil Microbiology»,
1930).
вещества и лежат рыхлым слоем на поверхности почвы, т. е. в условиях полного
аэробиозиса.
Перечисленные условия в точности отвечают требованиям грибов,
настолько строго, что влияние бактерий на древесину и все органы деревянистых
растений исключено. Дубильные вещества представляют непреодолимое
препятствие для развития бактерий на всех органах деревянистых растений.
Дубление применяется для предохранения от бактериального разложения
такого легко гниющего вещества, как кожа. Между тем всякий из личного
опыта знает, что дубление не предохраняет кожу от разложения грибами.
При благоприятных условиях влажности дублёная кожа в сыром помещении
легко плесневеет.
Мёртвые органические остатки травянистых растений совершенно
удовлетворяют требованиям бактерий, и на них редко наблюдается массовое
развитие грибов, вероятно, вследствие соперничества бактерий. Из предыдущего
ясно, что в условиях отложения остатков луговых растений будут
преимущественно развиваться анаэробные бактерии, тогда как в условиях отложения
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 65
мёртвых остатков степных растений деятельность анаэробов совершенно
исключена и господствует исключительно жизнь аэробных бактерий*
Природные комбинации этих групп зелёных и бесхлорофиллъных растений
называются в почвоведении растительными формациями.
Отличают следующие растительные формации наземных растений!
1. Деревянистая растительная формация,
слагающаяся из сожительства деревянистых зелёных растений, грибов, актиномицет
и, как это будет видно дальше, анаэробных бактерий.
2. Луговая травянистая растительная формация,
в которой сожительствуют луговые травянистые зелёные растения, аэробные
бактерии и в резко выраженном преобладании анаэробные бактерии.
3. Степная травянистая растительная формация,
состоящая всего из двух членов, степных травянистых зелёных растений и
аэробных бактерий.
Повидимому, необходимо выделить и четвёртую:
4. Пустынную растительную формацию, в которой
роль организмов, созидающих органическое вещество, делится в
последовательном порядке между хемотрофными бактериями и водорослями, а роль
организмов, разрушающих мертвые остатки этих организмов, принадлежит
в таком же последовательном порядке бактериям обоих типов и грибам.
Эта растительная формация еще очень мало изучена, главным образом,
вследствие трудной доступности областей её незамаскированного проявления.
Прежде чем перейти к изучению обоюдного взаимодействия элементов
растительных формаций и почвообразующей породы, необходимо вникнуть
в некоторые отличительные признаки почвы.
Перегнойные вещества почвы. Из числа таких признаков давно обратило
на себя внимание содержание в почвах перегноя. Было время, когда
содержание перегноя считалось признаком, отличающим почву от материнских пород.
В настоящее время этот признак оставлен, так как мы знаем наземные
образования, не содержащие перегноя, которым мы не можем отказать в названии
почв; к таким принадлежат, например, почвы степной зоны.
Перегнойные вещества уже давно были основательно изучены Берцелиусом.
Попытки уточнения результатов, полученных этим учёным, привели к
чрезвычайной путанице/ Мульдер и Детмер, предполагая получить перегнойные
вещества в чистом виде, отождествили, на основании только сходства цвета,
природные перегнойные соединения почвы с теми продуктами, которые
получаются в результате воздействия кислот и щелочей на углеводы: сахар и
крахмал. Впоследствии группу окрашенных веществ, получаемых из углеводов,
-тали называть искусственными перегнойными веществами. Эти искусственные
^ерегнойные вещества — безазстные тела — и представляют соединения иного
орядка, чем природные перегнойные соединения. Последние все содержат
азот, входящий в значительном количестве в состав их молекулы.
Кроме сказанного, почти все исследователи пользуются для извлечения
перегнойных веществ растворами гидратов щелочей, их углекислых солей или
Фосфорнокислых щелочей. При этом получается сложнейшая вытяжка, иэ
ьсех живых и мертвых элементов почвы, и считать чёрную жидкость,
вытекающую из почвы при этих условиях, за раствор перегнойных веществ нельзя.
1 акую черную жидкость можно получить из любого органического тела: муки,
.іломы, сена, опилок, трупа любого животного.
Насколько осторожно нужно относиться к «анализам» перегнойных
веществ, можно видеть хотя бы из того, что часто при анализе навеску почвы
предварительно обрабатывают по способу Грандо соляной кислотой и промы-
ьают водой для удаления всего «растворимого» перегноя. После удаления этого
растворимого» перегноя из почвы, раствором щёлоки выделяют «нерастворим
> ыч» перегной и после ряда операций определяют и находят в нём
«растворимый» переигной, хотя он весь уже удалён.
5 Почвоведение— 236
5ц?р
106
no
Рис. 18. Различные почвенные грибыt актиномуцеты и гифомицеты
(воспроизводится по книге Ваксмана, см. рис. 17).
Рис 19 Разные виды почвенных актино ницет а — колония «ктиномицст;
6 и в — постепенное развитие акгиномицет (воспроизводится по книге Ваічс-
мана, см. рис. 17).
68
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Чрезвычайная путаница во взглядах на перегнойные вещества привела,
наконец, к признанию их «коллоидальными» веществами. Само собой
разумеется, что это слово ничего не объясняет, так как коллоидальных веществ
нет, а известно только состояние коллоидального измельчения тел.
Обыкновенно рассматривают перегнойные вещества как промежуточные
продукты окисления органических веществу синтезированных зелёными
растениями. Это крайне неопределённое понятие — пережиток того времени, когда
разрушение органического вещества рассматривалось как чисто абиотический
процесс, и с таким определением нельзя согласиться.
Существенное свойство всех промежуточных продуктов — их неспособность
к накоплению в условиях их образования, так как при этих условиях они
немедленно переходят в конечный продукт. Между тем скопляются колоссальные
массы перегноя, например, в чернозёме, где количество перегноя достигает
14—17%, и в торфяных почвах, где это количество нередко достигает 20—25%.
В отношениях между распадающимся телом и продуктами его распада
также должны существовать определённые зависимости. Очевидно, что
продукты распада должны быть молекулярно проще, чем распадающееся тело,
В противном случае можно говорить только о синтезе, по не о распаде. Между
тем все исследователи единогласно приходят к убеждению, что молекулярный
вес перегнойных веществ чрезвычайно велик. Молекула перегнойных веществ
сложнее, чем молекула белков, одного из самых конституционно сложных
растительных веществ, «образующих» при своём распаде перегной.
Очевидно также, что продукты распада не могут содержать таких
химических элементов, которые не содержались в распадающемся теле. В противном
случае также должно говорить о синтезе. Между тем при распаде углеводов,
не содержащих азота, получается перегнойное вещество, в котором
конституционного азота больше, чем в белковых веществах.
Все эти соображения категорически не позволяют остаться на старой точке
зрения, рассматривающей перегной как продукт распада органического
вещества, не только промежуточный, но и конечный.
Природный перегной как продукт синтеза низших незелёных растений.
Теперь коренным образом изменился взгляд на причины распада природного
органического вещества.
Необходимо признать за природным органическим веществом как за
конечным продуктом той комбинации процессов, которая называется жизнью,
свойство устойчивости при термодинамических условиях его образования.
Природное органическое вещество может быть разрушено абиотическим путём
только при изменении термодинамических условий его образования. Его можно
сжечь, подвергнуть сухой перегонке при нормальном или изменённом давлении,
или оно может подвергнуться действию катализаторов или энзим, работа
которых сводится к нарушению динамических условий его образования.
При термодинамических условиях своего образования природное
органическое вещество может быть разрушено только биологическим путём.
Всякий жизненный процесс неизменно связан с выделением организмом
ряда отбросов. Эти отбросы могут быть двоякого происхождения. Или они
продукты обмена веществ, т. е. продукты распада того органического вещества,
которое служит источником энергии и пищи организма, или они представляют
энзимы и другие вещества, которые выделяются организмом во внешнюю среду
для воздействия на органическое вещество, источник энергии организма, или
его пищи, или для создания условий воздействия этих энзим.
Все отбросы организма обладают одним общим свойством. Все они
представляют яды (токсины) по отношению к выделившему их организму и ко всем
организмам того же порядка. Они могут накопляться в среде, окружающей
организм, только до известного, очень невысокого продела, после которого их
присутствие начинает действовать угнетающим образом на
жизнедеятельность организма, и при дальнейшем их накоплении жизнедеятельность орга-
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
69
низма прекращается, и организм отмирает. Примером этого может служить
угольная кислота, которую мы выдыхаем и дрисутствие которой в атмосфере
в количестве только 0,5% делает последнюю безусловно смертельной. Другим
примером может служить жёлчь, смесь нескольких ферментов и других веществ,
необходимых при пищеварении. Мы постоянно выбрасываем отработавшую
жёлчь, но при некоторых болезнях наступает смертельное, острое отравление
жёлчью.
В природных условиях происходит беспрерывное взаимное оздоровление
среды обитания благодаря процессу симбиоза организмов разных порядков.
Отбросы организмов одного порядка разрушаются организмами другого
порядка. Пример симбиоза в масштабе земного шара: люди, животные и все
велёные и незелёные растения непрерывно выделяют углекислоту; зелёные
растения непрерывно её разрушают, сводя содержание углекислоты в атмосфере
к безвредному минимуму в 0,03%.
Отбросы второго порядка, энзимы, выделяемые организмами, обладают
рядом общих свойств. Все они представляют тела с большим содержанием
азота, источника динамической энергии, и все они отличаются чрезвычайной
сложностью состава и молекулярного строения.
Перегнойные вещества почвы отвечают этим двум условиям, и
напрашивается мысль, на которую наводит всё выше изложенное, что главная масса
почвенного перегноя представляет так называемые экзоэнзимы трёх типов
микроорганизмов: бактерий аэробных и анаэробных и грибов, которыми эти
незелёные микроорганизмы действуют на мёртвое органическое вещество,
разрушая его для получения энергии и пищи. Чтобы проверить верность этого
предположения, необходимо убедиться, что они отвечают и третьему условию —
токсичности по отношению к группе организмов, их выделивших. Попытаемся
подойти к проверке этого положения путём анализа условий и результатов
трёх типов разложения природного органического вещества, в природных же
условиях.
Берцелиусом были установлены три перегнойные кислоты, которые оп
изучил и свойства которых были им твёрдо установлены. Но ему не удалось
получить их в кристаллической форме, вследствие применения им метода
выделения их из соответствующих материалов посредством слабых растворов
углекислых щелочей. При этом способе извлекается всегда и кремнёвая, и титановая
кислоты, в присутствии которых перегнойные вещества не кристаллизуются.
Кроме того, Берцелиус применял небольшие навески и получал лишь очень
малые количества перегнойных веществ.
Лизиметры. Мне удалось получить все три перегнойные кислоты Берцелиуса
в кристаллической форме. Для получения перегнойных веществ я употреблял
большие объёмы почв, по 4 куб. м каждой. Почвы были заключены в лизиметры
с поверхностью в 4 кв. м (рис. 20—25). На этих почвах поддерживались в
течение ряда лет природные условия анаэробного, аэробного бактериального и
грибного процессов разложения. Анаэробный процесс шёл в торфяной почве
и установился в моренной красной глине после того, как она природным путём
васелилась луговой флорой. Аэробный процесс бурно развивался па
структурной пойменной глине. Грибной процесс развивался на трёх типах почв: на
моренной глине, засаженной'елевыми саженцами, на моренном песке под пологом
густо посаженных саженцев берёзы и на таком же песке, покрытом мёртвым
покровом, лесной подстилкой из елевого насаждения, собранным с 4 кв. м
п ежегодно весной возобновлявшимся.
Кроме того, исследование велось в таких же лизиметрах, наполненных
дерново-подзолистой почвой, чернозёмной почвой, чернозёмным солончаком
под природной растительностью и лишённым всякой растительности моренным
песком.
Все почвы были заложены в лизиметры со строгим соблюдением порядка
слоями по 10 см и с уплотнением каждого слоя до природного объёма.
'О
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Рис. 20. Лизиметр VII. Моренная глина с начинающимся налётом
дикой флоры.
рис. 21. Лизиметр VII. Моренная глина под покровом щучки*
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
71
Каждый лизиметр по диагоналям дна был снабжён дренажем из коротких,
широких стеклянных трубок, выходящих в центральный коридор
лизиметрической батареи.
Всё количество воды, доставляемое каждым лизиметром, в течение круглого
года ежедневно точно измерялось и немедленно фильтровалось через
бактериальный фильтр, отдельный для каждого лизиметра. После фильтрации всё
количество воды количественно выпаривалось на водяных банях в фарфоровых
чашках. Осадок с чашек отделялся острым, как бритва, стальным шпателем
и высушивался до постоянного веса с точностью до 0,001 г.
После высушивания осадки по каждому лизиметру соединялись, раство^
рялись в воде и подвергались дробной кристаллизации.
Осадки с фильтров смывались обратным давлением столба воды и
собирались отдельно.
Рис. 22. Лизиметр IX. Моренная глина под покровом саженцев ели»
Кроме лизиметрических вод, исследовался таким же образом и плотный
остаток из дренажных вод торфяного, песчаного и глинистого неорошаемых
участков Люблинских полей орошения г. Москвы, меженные и полые воды реки
Москвы и атмосферные осадки.
Таким образом, перегнойные вещества по мере их образования
извлекались из почвы чрезвычайно слабым раствором природных почвенных солей
и природной воде атмосферных осадков. Растворы перегнойных веществ
отличаются весьма малой концентрацией, так что пришлось выпарить в среднем до
5 млн. куб. см жидкости для каждого лизиметра, чтобы получить достаточное
для исследования количество перегнойных веществ.
Природные перегнойные кислоты. Согласно исследованиям Берцелиуса,
в общем подтверждённым в моей работе, природные перегнойные вещества
почвы представляют три кислоты. Названия для них я предпочёл сохранить
те, которые вошли в историю науки, ульминовая, гуминовая и креновая. Эти
три кислоты всегда приурочены к трём типам разложения природного
органического вещества;
72
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
шм
¦¦..-;;- л<
1 ..,..
•
¦',:;.'
- * -, ^' ' '.:'
-.^¦¦'
ЩШШМ
Рис, 23. Ливиметр I. Дерново-подзолистая почва.
вшмян
III? ! *,
Рис. 24. Лиянмлтр IV. Солончак Донской области, станица Каменская, под
природной растительностью. Слева — чернозём. На перекрытии —дождемер.
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 73
ульминовая или бурая перегнойная кислота к анаэробному;
гуминовал или чёрная перегнойная кислота к аэробному бактериальному ш
креповая или бесцветная перегнойная кислота к грибному.
Всегда при наличии этих процессов в почвах появляются соответствующие
кислоты.
Свойства перегнойных кислот уже были изучены Берцелиусом, и моими
работами внесены лишь несущественные дополнения.
Удьминовая кислота. Улъминовая кислота выделяется в окружающую
среду жизнедеятельностью анаэробных бактерий, легко растворима в воде,
образуя жидкость тёмнобурого цвета, в тонких слоях — жёлтого цвета.
Окрашивает лакмус в красный цвет. Даёт легко растворимые в воде и
кристаллизующиеся соли калия и натрия. Аммиачная соль получается путём реакции обмена.
При действии свободного аммиака ульминовая кислота окрашивается в чёрный
Рис. 25. Лизиметр III. Низовой торф под природной растительностью.
цвет и превращается в ближе не изученные продукты разложения. Соли
двуокисей, полуторных окисей и тяжёлых металлов в воде нерастворимы.
Ульминовая кислота обладает способностью денатурироваться, т. е.
переходить без изменения состава в нерастворимое в воде состояние. Этот переход
совершается при различных условиях. При продолжительном кипячении она
постепенно переходит в порошковатое аморфное тело тёмнобурого цвета. При
вамораживании она целиком переходит в хлопьевидный слизистый осадок
коричневого цвета. При высушивании этот осадок обращается в блестящие
бурые чешуи или куски, обладающие раковистым изломом и легко
измельчаемые. Денатурированные модификации ульминовой кислоты названы
Берцелиусом ульмином. Порошковидная форма ульмина ни при каких условиях не
переходит в хлопьевидную модификацию. Реакция денатурирования необратима.
При вытеснении другими кислотами из солей или при разрушении её солей
иным пУтём ульминовая кислота всегда выделяется в хлопьевидной форме
ульмина. Под влиянием раствора нейтральных и щелочных солей щелочных метал-
74 часть первая—-основы: почвоведения
лов хвдггьевйдаый ульмнн^переходит -в нодлвидальяы-й раетвор разнообразной
степени д&йдарснос'гн. При атом катион части: соли удерживается в состоянии
поглощения. При замещении одновалентного катиона воглощ&ниой соли много-
адл^тишш катионами двуокиси или трёхвалентного железа удкмин выпадает
&-<|арме нерастворимого осадка агрегатного порошка, но не в форме (хлопьевид-
нби^ модификации: При отделении поглощённой соли механическим путем при
гхосредстве ультрафильтра ульмин выпадает в форме порошка.
Улвмин и соли ульминовой кислоты разрушаются как аэробными факте-
ризями, так и грибами; \
Гуминовая кжелота. Ту минтая кислота^ кроме состава, очень близка по
ятйспгвам и уяьминов?й кислоте, отличаясь от неё, повидимому, лишь в
количественном отношении. Гуминовая кислоЖй менее растворима, в воде. Ее
насыпанный водный раствор интенсивно черного цвета. В прямом свете
очень-сильного историка, раствор гуминовой кислоты в более тонких слоях просвечивает
густым вяшиЪвіщ. цветом, тогда как ульминовая кислота в тех же условиях
просвечивает коричневым цветом. Отношения гуминОвой киелоты к процессу
ценатурахрШ: "Юе же, как и у ульминовой кислота. Гуминовая кислота обладает
всеми- «іо^гс-твамщ, описанными для ульминовой кислоты. Соли ^гуминовой
кислоты и гумин. интенсивно черного иведа, приобретают при тонком
измельчении красные оттенки, в отличие от коретвевых Ьт^енков солей ульминовой
-кислотыг" *- >
Гумин и соли гуминовой киелоты разрушаются ішрО^&ыми бактериями
jfc грибазга*
Крещщад, или кзгючевая, кислота* Совершенно особняком стоит хреноеая
кислота. Она совершенно ^бесцветна, растворима в воде и кислотах во всех
ртношепиях, юбладает-характернымзапахом, хотя нелетуча Креповая кислота
не денатурируется ни при %аки& усл&$щіх3 и все ее-соли растворимы в воде.
Соли креновой кислоты легко образуют кристаллы. Её железная соль дает
довольно крупные яркожёлтые призматические кристаллы.
^Цатко слабые растворы свободной креновой кислоты сильно разъедают
фарфор и стекло, делая их матовыми, и легко растворяют металлическое олово
и непрозрачную кварцевую посуду. '
Апокреновая, вди оеадачнозмночевая, кислота. При действии водорода
в момент выделения на раствор «ренатов.^ разве^йшяцх кислотах получаются
апокренаты, или соли апокреновой кисщшы* 'Свободная апокреновая кислота
в недедагурйровацном состояний мне неизвестная <7о.<ш апокреновой кислоты
с щелочными металлами легко растворимы е воде. Из солей ее с двуокисями
соль извести отличается сравнительно большей растворимостью й при
сгущении ее раствора выделяется на стенках сосуда в вида неплотно пристающего
аморфного агрегатного осадка желтоэато-бедого цвета. Соль двухвалентного
железа легко растворима в воде. Соль трёхвалентного железа легко растворима
в крепкой соляцой кислоте без разложения и при сгущении раствора легко
выпадает в форме рубиново-краеньгх кристаллов' ромбической системы,
содержащих кристаллизационную соляную кислоту. При медленном сгущении рас*
ущр$ легко получаются кристаллы до і см в поперечнике,
Дри разбавлеции водой концентрированных растворов апокрената трех-
валедт4Щго железа в крепкой соляной кислоте выпадает тончайший аморфный
порошок-ацокрената. Он оседает на дно сосуда, пока присутствует в растворе
соляная Щ$?#ота. Но если последнюю удалить диализом, то апокренат в-чистой
воде оетаетй^«змученнымнеопределеЦНодОлгоевремя?создавая полную иллюзию
взмученной красной глины. По удалении воды апокренат вновь целиком раство-
-ряется в крепкой соляной кислоте и дает такие же кристаллы, как и раньше.
При разбавлении слабого раствора апокрената окиси железа в соляной
квслбте водой получаются^ в зависимости от его кОнцейтрйптш, хлопья, не
отличимые по виду от осЗДка гидрата окиси железа, или вся жидкость застывает
в щютнОе желе.
¦—¦ -— — — -¦'-—- ¦ ¦¦ —-—¦ - ¦ ¦- ¦¦¦ ¦ - — -- . =»
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 75
Апокренат алюминия образует оранжево-желтые кристаллы, содержащие
кристаллизационную соляную кислоту. При сильном разбавлении водой эта
соль выпадает в осадок в виде молочно-белой эмульсии, которая не осветляется
месяцами, и проходит через самые плотные бумажные фильтры (№ 602 extra
hart. S. u. S.). После испарения воды остается соломенно-желтый аморфный
осадок, растворимый в крепкой (30%) соляной кислоте и образующий
вышеупомянутые кристаллы.
Особенно интересны отношения апокреновой кислоты к крепкой серной
кислоте. Если кипятить апокренат окиси железа с крепкой серной кислотой,
'іо апокренат разрушается, окись железа растворяется в серной кислоте, но
/ьидкосіь не обесцвечивается даже после 100 часов кипячения на голом огне.
В состоянии кипения серная кислота окрашена в золотисто-желтый или бурый
цвет, после остывания, когда прекращается движение жидкости, на дно сосуда
оседают бурые хлопья апокреновой кислоты. Окисление апокреновой кислоты
происходит только после многократного прибавления в кипящую серную
кислоту ничтожными порциями тонко измельченной марганцево-калиевой соли
до обесцвечивания жидкости.
Мы потому так долго остановились на перегнойных веществах почвы, что
нам придется в дальнейшем использовать эти данные.
Обратимся теперь к анализу процессов, происходящих при природном
проявлении разложения органических веществ.
Анаэробное разложение органического вещества в природных условиях.
Анаэробное разложение в природных условиях проявляется там, где
органическое вещество скопляется в форме сконцентрированной массы. При этом
не имеет значения, распределено ли органическое вещество в массе какого-
либо пористого тела или оно скопилось сплошной самостоятельной массой.
Основная причина этого процесса та, что поверхностный слой органического
вещества, соприкасающийся с воздухом, неизбежно подвергается аэробному раз-
ожению. Это аэробное разложение поверхностного слоя поглощает весь
кислород, который путем диффузии стремится проникнуть в массу органического
ьегиества.
Состояние влажности органического вещества в этом случае не играет
роли, лишь бы была обеспечена потребность анаэробных бактерий в воде.
Но отношение органического вещества к воде играет в разбираемом случае
другую роль. Природные органические вещества, способные быть смоченными,
представляют самые влагоемкие тела. Влагоемкость же неразрывно связана
с обратном отношении со скоростью волосного двиэісения воды в массе влагоем-
}о?о тела. Чем больше влагоемкость тела, тем медленнее происходит волосное
дыіжение воды в его массе. В природных органических веществах быстрота
передвижения волосной воды практически равна нулю.
Очевидно, что при начавшемся анаэробном разложении в массе органиче-
сі ого вещества должно начаться и накопление ульминовой кислоты, которая
о( мотически будет равномерно распределяться в среде. По мере накопления
\ іьминовой кислоіы ее угнетающее действие на ход разложения должно
увеличиваться, так как застойная вода, заключенная в массе органического вещества,
не может ее удалить вымыванием. Во время хода анаэробного разложения ника-
і іх веществ, которые могли бы нейтрализовать ульминовую кислоту, не обра-
;v ется. Если рухляковая порода содержите обломки известняка, могущего
in йтрализовать ульминовую кислоту, то вследствие полной нерастворимости
образующегося ульмата кальция обломки известняка быстро покрываются его
Gvpopi нерастворимой корочкой, не проницаемой для ульминовой кислоты.
Поэтому анаэробный процесс должен, постепенно затихая, прекратиться
до тех пор, пока не наступят условия, обезвреживающие влияние ульминовой
кислоты. Вредное влияние ульминовой кислоты или другого токсина может
быть уничтожено или удалением его из среды промывкой, или испарением
плтем вентиляции, или его усреднением, обращением в нейтральное тело,
76 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
или обращением его в недеятельное нерастворимое тело,
денатурированием.
та j7P7Tn«wCTTr пгзттрртвления анаэробного процесса вода, пропитывающая
органическое вещество, находится в неподвижном состоянии, и удаление
ульминовой кислоты промывкой не может осуществиться; также не может
ульминовая кислота быть удалена испарением вследствие её нелетучести. При
этом процессе не образуется веществ, могущих усреднить кислоту, и поэтому
остаётся только денатурация, обращение в нерастворимое нейтральное тело,
ульмин.
Денатурация ульминовой кислоты в природных условиях происходит
только под влиянием понижения температуры, зимой. Вследствие этого
анаэробный процесс интенсивно протекает только весной, после зимних морозов, и по
мере своего течения он постепенно затухает до полного прекращения. Очевидно,
что чем энергичнее он протекает вначале, например, в случае благоприятной
температуры, тем быстрее он должен затухнуть под влиянием энергичного
темпа накопления ульминовой кислоты. Этот процесс повторяется ежегодно.
В результате такого прерывистого проявления и слагается существенное
свойство анаэробного процесса, сохранение части мертвого органического
вещества, консервируемого накопляющейся ульминовой кислотой.
Аэробно-бактериальное разложение органического вещества в природныі
условиях. Полную противоположность анаэробного процесса представляет
процесс аэробный бактериальный, В природе он осуществляется в тех случаях,
когда мёртвое органическое вещество травянистых растений скопляется
настолько рассеянной массой, что поверхностные горизонты его не могут служить
достаточно сомкнутым фильтром, задерживающим путём поглощения весь
кислород, стремящийся проникнуть в массу органического вещества.
Отмирающее в природных условиях органическое вещество состоит всегда
или из целых растений, или из целых органов растений: корней, листьев,
ветвей. Их масса всегда содержит ряд азотсодержащих органических веществ.
При бактериальном аэробном процессе разложения этих веществ всегда
образуется аммиак в качестве промежуточного продукта. Аммиак как продукт
обмена веществ представляет токсин по отношению к аэробному процессу. Его
токсическое влияние настолько велико, что, например, при механическом
анализе перегнойных почв приходится им пользоваться, чтобы предотвратить
их аэробное разложение. Для этого достаточна прибавка такого количества
аммиака, чтобы получить содержание его, равное 0,01% в водном растворе
(1 куб. см 40-процентного раствора аммиака на 3 л воды).
Одновременно с образованием аммиака во время аэробного бактериального
процесса выделяется и гуминовая кислота. Совершенно ясно, что свободная
кислота, гуминовая, и свободное основание, аммиак, не могут остаться
таковыми в одной и той же среде. Они немедленно по образовании соединяются,
давая нейтральную гуминовоаммиачную соль. Эта соль как нейтральная н?
влияет токсически на жизнедеятельность аэробных бактерий; она сама служит
субстратом для развития ряда аэробных бактерий.
Повидимому, в природе этот процесс, по крайней мере, в некоторых
случаях, совершается по несколько более сложной схеме. Аммиак, повидимому,
сперва соединяется с угольной кислотой, получающейся также в результате
аэробного разложения органического вещества. Образующаяся углеаммиачная
соль представляет, однако, устойчивое соединение только в атмосфере чистой
углекислоты. В обычных условиях углеаммиачная соль диссоциирует вновь
на свободную углекислоту и аммиак, который и реагирует с гуминовой
кислотой.
Аммиак гуминовоаммиачной соли как промежуточный продукт не может
накопиться в сколько-нибудь значительном количестве, и под воздействием
аэробных бактерий, нитрозомонаса и нитробактера, обращается в азотистую
в азотную кислоты. Очевидно, что при этом процессе из гуминовоаммиачной
ОБЩАЯ СХЕМА ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ 77
соли вновь выделяется в свободном состоянии гуминовая кислота, так как
связывавший её в соль аммиак перестал существовать как таковой. Но из солей
гуминовая кислота всегда выделяется в форме денатурированной, в виде гумина,
совершенно нерастворимого в воде.
Выделившийся гумин сам служит превосходным субстратом для развития
аэробных бактерий, которые и разрушают его.
Образующиеся при процессе разрушения аммиака азотистая и азотная
кислоты, в свою очередь, вытесняют из новых порций гуминовоаммиачной
соли эквивалентное количество гуминовой кислоты, которая в виде гумина
распадается дальше по той же схеме.
Таким образом, при аэробном бактериальном процессе среда, окружающая
природное органическое вещество, автоматически освобождается от вредных
продуктов разложения, и при нём нацело разрушается как первоначальное
органическое вещество, так и гуминовая кислота. Все элементы органического
вещества быстро и полно минерализируются, и весь процесс в целом
представляет диаметральную противоположность анаэробного процесса.
Разложение мёртвого деревянистого органического вещества грибным
процессом. Остаётся рассмотреть последний процесс разложения органического
вещества, грибной.
Грибной процесс разложения деревянистого органического вещества также
аэробный, и при нём в среду, окружающую органическое вещество, выделяется
креновая кислота. При этом процессе из азотсодержащих соединений аммиак
во внешнюю среду не выделяется, и, следовательно, креновая кислота не может
быть нейтрализована. Креновая кислота неспособна денатурироваться; она
нелетуча и в свободном состоянии не может быть разрушена ни одним из
бактериальных процессов, вследствие её яркокислой реакции, ни грибным
процессом, так как она представляет биологический отброс самого грибного
процесса.
Поэтому единственным способом обезвреживания среды, в которой
протекает грибной процесс, остаётся вымывание креповой кислоты из среды током
воды.
Очевидно, вымывание может осуществиться исключительно нисходящим
током воды. Восходящи^ только повлёк бы за собой концентрацию кислоты
в поверхностном горизонте среды, в котором протекает аэробный грибной
процесс. Поэтому гриблой процесс требует для возможности своего
осуществления нисходящего тока воды как безусловно необходимого условия. Каким
образом в природе осуществляется этот нисходящий ток воды, будет видно при
изучении процесса подзолообразования.
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
ПРОЦЕССА
Водный режим под пологом л<*са. —Капельножидкая вода в почее леса —
Рсмсам вогосной воды под лесом. — Значение крановой кислоты при
подзолообразовании —Свойства подзолистого горизонта. —Анаэробный
горизонт подзолистых почв. — Свойства рудякового горизонта. —
Обособление глеевдго горизонта. — Образоьоние ореховатоьти материнской
породы. — Роль леса в биологическом круговороте э іементов пищи. —
Перераспределение механического состаса поверхностного слоя рухлягіовой
породы. — Влияние рельефа на водный режим почвы.—Законы движения
почвенной воды. — Грунтовая и артезианская вода. — Особенности
подзолообразования в зависимости от ре ъъефа — Водораздельный подзол.—-
Ортзанд — Чугунные по^вы.
Под пологом деревянистой растительной формации протекает процесс
изменения свойств рухляковой породы, получивший название подзолообразова-
тельного процесса, который надо рассматривать лишь как период единого
почвообразовательного процесса.
В наиболее чистой форме этот процесс протекает под пологом сомкнутого
леса. В таком лесу сплошной полог крон деревьев настолько полно поглощает
солнечные лучи, и рассеянный свет под его тенью так слаб, что не способен
удовлетворить потребности жизни даже самых теневыносливых растений.
Поэтому поверхность почвы в таком лесе покрыта только так называемым
«мертвым покровом».
Роль леса в природе и в сельскохозяйственном производстве так велика,
что на ней надо остановиться несколько подробнее. Больше всего обращает на
себя внимание отношение леса к воде. Лес требует непрекращающегося в
течение целого года свободного доступа воды к своим корням. Его стеблевые
органы, а часто и листья в течение круглого года возвышаются над поверхностью
почвы, а в климатах со снежной зимой — и над снеговым- покровом. Полому,
помимо биологических процессов, протекающих зимой (дозревание семян),
кроны деревьев, овеваемые воздухом, продолжают испарять воду и зимой,
для чего у деревьев имеются специальные органы, чечевички. Всякое живое
органическое вещество может подвергаться высыханию только до известной
степени, после которой наступает смерть.
Поэтому даже и зимой в суровых климатах лес предъявляет известные
требования к влажности почвы, и корни его должны простираться глубже
границы зимнего промерзания почвы, так как замёрзшая почва физиологически суха.
По этой причине лес отсутствует в тундре и в областях высокогорных лугов.
В тундре почва зимой промерзает до границы вечной мерзлоты, в области
высокогорных лугов — до горной породы.
Во время вегетационного периода лес также требует большого количества
воды вследствие большого развития своей листовой поверхности и поэтому не
переносит продолжительных перерывов в водоснабжении.
Вследствие таких требований по отношению к воде, деревянистая расти-
тельная-формация природным подбором выработала резко выраженную
способность селиться группировками, которые способствуют удовлетворению
высоких требований деревьев к воде. '
Водный режим под пологом леса. Влияние леса на водный режим
занимаемой им территории слагается из трёх моментов: влияния совокупности
надземных частей растений, слагающих группировку, влияния лесной подстилки
^ЧЛ'ЦЦПИЩ ¦ '¦* ¦¦¦• ' ' ' ' ' ' '"'¦¦'.,' Ч. ¦¦,¦'¦ U i' и, .,, i ¦ ¦¦ ¦ i , ¦ ¦ ,i, , I,! i ¦ i u —t
подзолистой период 79*
и влияния совокупности корневых систем деревьев. Влияние надземных Частей
деревянистых растений очень многообразно. * *
Существует мнение, что леса притягивают атмосферные осадки. Вследствие-
значительного поглощения тепла обширной листовой поверхностью деревьев-
поверхность всего леса нагревается меньше, чем поверхность лугов, степей
и особенно паровых полей. Поэтому над угодьями, кроме леса, особенно над
паровыми полямн, днем образуются сильные восходящие токи воздухаг
относящие сгущающиеся в тучи пары воды по направлению к лесным
массивам, где тучи и разрешаются дождем. Неоднократные проверки этого мнения
доставили данные и за, и против него, и надо, тговидимому, считать, что леса
не оказывают особенного влияния на увеличение количества осадков,
выпадающих над яимв. Поэтому, мы будем считать, что в пределах не слишком
обширной территории, например, в пределах 100 кв. км, количество осадков,
выпадающих над разнообразными угодьями, а в равнинной местности и над
различными Элементами рельефа, в среднем одинаково.
Но дождь, выпадая над лесами, падает не прямо на землю, а сначала
смачивает обширную поверхность листьев и докрытые трещиноватой и
влагоёмкой порой сучья и стволы. Так как эта поверхность у деревьев гораздо больше
развита, чем у растений травянистых, то и физическое испарение с поверхности
кроны в лесу гораздо сильнее, чем на луг^х, степях н* полях. Надо считать,
что количество дождя^ достигающее поверхности тиочвы в* лесу, в среднем да
25% меньше, чем на лугу, толе вГдругих угодьях. Иначе сказывается влияние
леса на зимние овадки. Прежде всего лес защищает снег от свевания его ветром
в сугробы и снесения в овраги, и снеговой пОкров в лесу всегда равномернее,
чем на открытом пространстве.
Также сказывается влияние затенения кронами и на быстроте весеннего
таяния свгеіж р лесу -снег держится на одну, часто две недели дольше, чем на
открытых меб^&ж. v
Кроме тогч^'-ягіЫаяяй процесс таяния снег*а совершается в лесу иначе,
чем в -поле Снег па щд^^вш л$$а$ сводит о6ытю0енн&-, і»0гЦа еще почва не
оттаяла, и существов-ажг^^^фв^с^^^^&нйеі3© іИ«еймум& влажности на почве
полей и лугов определяется не^р&йш^в%н*н&м в почву снеговой воды, а
другими тір-ичин&м^, с которыми познакомимся- ггдзже.
В лесу продесс таяния снега протекает иначе. Всякий, конечно, наблюдал
весной воронкообразные углубления в снегу вокруг стволов живых деревьев
Эти углубления же более расширяются, и постепенно вокруг каждого дерева
обнажается от снега все расширяющийся концентрический круг. Эти
углубления образуются отчасти под влиянием отражения от стволов лучей солнца,
отчасти вследствие отражения господствующего ветра. Но под влиянием только
этих причин-воронки были бы эксцентричны по отношению к стволу, что мы
и замечаем-вокруг столбов или неживых стволов. Но этого не наблюдается на
живых "деревьях, и ствол их занимает центр воронки.
Ранней весной кроны в стволы деревьев днем нагребаются, и в течение
круглых суток поглощенное тепло легко передается вниз, к основанию ствола,
так как живое влажное дерево представляет прекрасный проводник тепла.
Здесь тепло беспрерывно расходуется на согревание почвы и оттаивание снега
вокруг стволов излучением тёмного тепла. Еще задолго до обнажения почвы
кольцом вокруг ствола мы уже находим талую почву вокруг всех толстых корней
дерева, вследствие чего весенняя вода может проникать как в талую почву
леса, так и в рыхлый сдо# подстилки. Вследствие этого всё количество весенней
воды впитывается в лесную подстилку и Отчасти jb талую почву леса.
Влияние лесной подстилки еще больше. Леен&я подстилка состоит из
опавших листьев^ хвои, побегов и коры. У вечнозелёных хвоя и листья опадают
в течение круглого года, поддерживая равномерность толщины слоя мертвого
нокрова лесной почвы Далее, в состав подстилки входят опадающие органы
плодоношения и элементы 'коры, которая беспрерывно отслаивается по мере-
80 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
утолщения стволов и сучьев. Но главную составную часть подстилки
составляют отмершие побеги. По точным определениям, 90% всех побегов,
образовавшихся на дереве весной, отмирает в то же лето.
Всё это мёртвое органическое вещество лежит рыхлым слоем, вследствие
значительного содержания в нём упругой древесины. В результате такого
упруго-рыхлого расположения своих элементов лесная подстилка совмещает
в своей массе два иным образом несовместимых свойства. Она обладает влаго-
ёмкостью в высшей степени её проявления и одновременно отличается
проницаемостью, также в высшей степени,
Капельнояш цгая вода в почве леса. Иными словами, вода в лесной
подстилке содержится как в состоянии волосной воды, так и в состоянии капельно*
жидком. Благодаря такому сочетанию в горизонте лесной подстилки
устанавливаются одновременно два типа водного режима.
Прежде всего при соприкосновении с атмосферной водой сказывается
проницаемость лесной подстилки. Она настолько велика, что всякое количество
дождя или снеговой водыу какое возможно себе представить, проникает в массу
подстилки.
Образование стремительных делювиальных потоков на покрытой лесной
подстилкой поверхности неосуществимо.
На этом свойстве основано защитное влияние лесных группировок даже
на крутых горных склонах. Только лесное насаждение в состоянии
предотвратить эрозию, т. е. размыв и снесение почвы с горных склонов.
Вода, проникнув в толщу лесной подстилки, сразу распределяется по
элементам, её слагающим. Прежде всего насыщаются до состояния полной
влагоёмкости все механические элементы подстилки, которые при этом сильно
увеличиваются в объёме. Увеличение в объёме при насыщении водой есть
свойство всякого влагоёмкого тела, также как и уменьшение объёма при
высыхании. Величина этих колебаний объёма находится в прямой зависимости от
величины влагоёмкости, т. е. чем последняя больше, тем больше набухает масса
пропитанного водой тела, и наоборот. Наиболее влагоёмкие тела, например,
чистая глина, торф, обладают, кроме того, тем свойством, что если они поста*
влены в условия неосуществимости увеличения объёма, вода в них не проникает.
Увеличение объёма влагоёмкого тела связано с развитием частичных сил
колоссального напряжения.
Увеличение объёма всех твёрдых элементов лесной подстилки влечёт за
собой тесное сближение их в местах взаимного соприкосновения, так как они
представляют переплетающуюся массу, элементы которой лишены возможности
свободного передвижения. Вследствие этого тесного сближения
устанавливается сплошное волосное сообщение между всеми твёрдыми элементами
подстилки и почвой в поверхностях их взаимного соприкосновения.
Твёрдые элементы подстилки напитываются водой очень быстро. Закон
прогрессивного замедления движения воды в очень влагоёмких телах здесь
не успевает проявиться в достаточной степени вследствие незначительности
поперечных размеров элементов подстилки, точно так же как закон ускорения
силы тяжести не будет иметь практического значения при падении тела с
высоты 1—10 мм.
Излишек воды, не поместившийся в волосных промежутках твёрдых
элементов подстилки, займёт промежутки между ними и, повинуясь силе тяжести,
опустится до уровня поверхности почвы. Под влиянием той же силы тяжести
начнётся поступательное движение воды по уклону рельефа.
Это поступательное движение будет, однако, крайне медленное в результате
колоссального сопротивления, которое встретит ток воды в виде силы
прилипания и трения о бесчисленные элементы подстилки, лежащие на его
пути.
Здесь нужно иметь в виду, что прикасающийся к почве слой подстилки —
самый старый её слой. Элементы, его составляющие, уже сильно разложились|
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД 81
в значительной степени потеряли упругость, слежались более плотной массой
а связаны между собой бесчисленным множеством нитей грибницы или гш*ов
тех грибов, которые разлагают подстилку. Вся эта масса образует так
называемый лесной войлок, отдирающийся сплошными лоскутами с поверхности
лесной почвы.
Режим волосной воды под лесом. Ясно, что движение воды по массе этого
войлока будет крайне замедлено. В продолжение этого медленного движения
вода будет иметь возможность впитываться в волосные промежутки почвы
независимо от скорости её волосной передачи, так как срок нахождения к&лель-
ножидкой воды на поверхности почвы очень продолжителен. Поэтому запас
воды, который может этим путём сделать почва, будет очень велик.
Вследствие той же медленности движения воды по поверхности почвы она
в большом количестве попадает и в неволосные промежутки, и в сеть трещин
рухляковой породы, и таким образом обеспечивается питание грунтовой и
почвенной воды, о чём будет речь дальше.
Количество капельножидкой воды, оставшееся в лесном войлоке за
покрытием этих расходов, медленно стекает по уклону рельефа в тальвеги, питая
многочисленные лесные ручьи. Наблюдение показывает, что питание этих ручьёв
очень равномерно в течение всего года.
Таков режим капельножидкой воды под пологом леса.
Режим волосной воды в лесной подстилке и почве леса также прост и
ясен. Он протекает, главным образом, под влиянием всасывающего действия
корневой системы деревьев. Влияние высыхания поверхности почвы, могущего
оздать разницу напряжения влажности, стимул восходящего волосного
движения воды, здесь совершенно отсутствует.
Это происходит не столько вследствие пониженного вообще испарения
в лесу, сколько под влиянием уже разобранных свойств подстилки. Как только
высохнет самый верхний, поверхностный слой подстилки, так тотчас
автоматически его высохшие элементы уменьшатся в объёме; так как высыхание
будет сильнее с верхней поверхности всякого элемента подстилки, чем с
нижней, то и сокращение объёма верхней поверхности будет больше нижней.
Элементы подстилки, лежащие сверху, будут изгибаться и закручиваться, и
волосная связь их с нижележащими элементами нарушится. Нижний, мокрый слой
подстилки будет сверху прикрыт рыхло лежащим слоем сухой подстилай*
Непосредственное сообщение горизонта волосной воды с атмосферой
прекратится, и испарение воды из нижних слоев подстилки может совершаться только
в неподвижную, насыщенную парами воды атмосферу, заполняющую
запутанную сеть промежутков между элементами верхнего сухого слоя подстилки.
Вследствие этого остаётся только всасывающее действие деятельной части
корневой системы деревьев, которое может создать разность потенциалов,
напряжений влажности, необходимую для возбуждения волосного движения
воды.
Главная масса деятельных корневых мочек лесных деревьев расположена
на глубине от 50 до 100 см. Очевидно, что к этому горизонту породы,
беспрерывно в течение всего года иссушаемому, и направятся два потока волосной
воды: один сверху, нисходящий, другой снизу, восходящий.
Восходящий ток питается частью из горизонта или почвенной, или
грунтовой воды, частью же вода этого тока пополняется из сети трещин породы, по
которым под пологом леса течёт медленный, но беспрерывный ток
капельножидкой воды из горизонта лесной подстилки. Вследствие этого восходящего
тока уровень почвенной воды, если он вообще выражен на данной части рельефа
территории, всегда под лесным массивом лежит ниже, чем на прилегающих
полях.
Нисходящий ток воды направляется к горизонту наибольшего иссушения
корнями из верхних горизонтов почвы, к которым, в свою очередь, притекает
волосная вода из насыщенных ею нижних горизонтов лесной подстилки.
6 Почвоведение—23 6
82
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ— ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Каждый дождь восстанавливает волосное единство лесной подстилки и почвы»
и по причинам, разобранным выше, нарушение этого волосного сообщения
происходит лишь в периоды продолжительных засух, до первого дождя.
В результате под пологом леса почти беспрерывно поддерживается
безусловно необходимое требование грибной микрофлоры, нисходящий ток воды,
уносящий из среды развития грибов беспрерывно выделяемую ими кренов^ к>
кислоту.
При наличии всех вышеописанных условий происходит энергичное
разложение лесной подстилки. Как и в бактериальном аэробном процессе, прош -
ходит полная минерализация элементов органического вещества лесной поб-
стилки. При распаде лесной подстилки входившие в состав органического
вещества зольные элементы выделяются в виде минеральных солей. Образую
щиеся при этом трудно растворимые соли, углекислый кальций, углекислый
магний, сернокислый кальций и фосфорнокислые кальций и железо, также
легко растворяются вследствие присутствия свободной креповой кислоты. Из
карбонатов двуокисей креновая кислота вытесняет угольную, так же как и
из карбонатов щелочей, обращая все эти основания в кренаты. Гипс же и
фосфаты кальция и железа просто механически растворяются, как и во всякой
кислоте, уксусной, лимонной и др.
Значение креновой кислоты при подзолообразовании. Все зольные
элементы лесной подстилки переходят в минеральные соли и в соли креновой
кислоты; последние все легко растворимы в воде, первые растворимы в воде
или в растворе креновой кислоты, и все они нисходящим током воды увлекаются
в ниже лежащую породу.
Таким образом под пологом леса в породу, подстилающую лесную
подстилку, беспрерывно проникают все без исключения элементы зольной пища
растений. Кроме того, в породу проникает и свободная креновая кислота, о чем
свидетельствует то, что лакмусовая бумажка в лесной подстилке всегда
окрашивается в красный цвет. Этот красный цвет не исчезает и после высыхания
бумажки.
Условия взаимодействия креновой кислоты с элементами породы, в
которую она проникает, выражены в самой выгодной комбинации. Сама кислота
растворима в воде; все соли, которые могут образоваться при действии
креновой кислоты, также легко растворимы.
Кроме того, постоянный нисходящий ток беспрерывно уносит все продукіы
реакции и постоянно приносит все новые порции кислоты, так что никогда
не может наступить химическое равновесие.
Сами реакции креновой кислоты с элементами породы элементарно просты
Прежде всего креновая кислота взаимодействует с карбонатом кальцин
породы. Она вытесняет угольную кислоту и с кальцием образует кренат,
который, как легко растворимый, уносится вниз нисходящим током воды. Если
порода содержала много карбоната кальция, то выделяющаяся угольная
кислота оставляет в породе, которая в этих условиях всегда влажна, отпечатки
пузырьков, очень характерные для образующегося подзола.
До тех пор пока в породе остается еще карбонат кальция, креновая кислота
не оказывает действия на другие элементы породы: она вся нейтрализуется
этой солью. Поэтому первым признаком подзола, образующегося на кислой
алюмосиликатной рухляковой породе, служит отсутствие в нем карбоната
кальция. Если карбонат извести встречается в почве в виде равномерно распре
деленной массы, присущей самой рухляковой карбонатной породе, то в этом
случае можно говорить лишь о незаконченной первой стадии подзолообразова-
тельного процесса, но не о подзоле. Подробно этот вопрос будет освещен при
разборе почвообразовательного процесса на карбонатных моренах.
Вторая фаза процесса действия креновой кислоты на рухляковую алюмо-
силикатную породу — ее реакция с соединениями железа и марганца. Реакция
крайне проста, — свободная кислота со свободными основаниями может обра-
е- ¦ '¦¦ ¦ ¦¦¦ ¦ ¦ =¦ ¦- л—: ¦¦--:¦- ¦¦' :.. - ¦— ¦ — — ¦ . . - ±:' -1—д
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД 83
зовать только соль. Образуются креповые соли окисей марганца и железа, и так
как эти соли легко растворимы в воде, то нисходящий ток уносит
образовавшиеся кренаты. Эта реакция накладывает на изменяющуюся породу
морфологически более заметный признак. Порода, лишившаяся красной окиси железа
и тёмной окиси марганца, теряет свой красный цвет и приобретает беловатый,
изредка сероватый цвет, в зависимости от преобладания в оставшейся части
породы кварца разной окраски или аморфного кремнезёма.
Третья фаза оподзоления лишь немного сложнее двух предыдущих. Она
наступает лишь после полного выщелачивания свободных полуторных окисей,
которые всегда присутствуют в породе в тончайшем измельчении и потому легко
нейтрализуют кислоту.
Третья фаза подзолообразования состоит в разрушении креповой кислотой
каолина или гидрата алюмокремнёвой кислоты, (H2Al2Si208-/iH20). Последний
под действием креновой кислоты выделяет свободный кремнезем, алюминий же,
игравший в каолине роль кислоты, ввиду своей амфотерности, теперь образует
с креповой кислотой кренат. Эга способность образовывать, в зависимости от
условий, окислы кислотного или основного характера присуща и другим
металлам этой группы, железу, марганцу, хрому.
Кренат алюминия легко растворим и нисходящим током воды легко
выщелачивается вниз. Кремнезём своей тонкой порошковатой аморфной массой
заполняет все промежутки породы, придавая ей белый цвет и обусловливая
наиболее существенное свойство вновь образовавшегося подзола, его
бесструктурность.
Остальные элементы почвообразующей породы, кварц, аморфная кремнёвая
кислота и обломки силикатов и алюмосиликатов, не реагируют с креновой
кислотой. Поэтому все они без изменения и всей массой входят в состав
новообразовавшегося подзола.
Таков тот комплекс процессов, который, в конечном результате, приводит
к обособлению горизонта подзола в поверхностном слое рухляковой алюмоси-
лпьатной породы.
Свойства подзолистого горизонта. Поверхностный слой рухляковой алюмо-
силикатной породы претерпевает ряд глубоких изменений. Прежде всего из
породы удаляются все соли кальция, не только углекислого, но и поглощённого.
Затем из породы удаляются вся окись железа и марганца и весь каолин,
другими словами, удаляются все элементы глины, которые обусловливали
связность породы. Порода лишается связности и вместе с удалением из неё
элементов глины утрачивает агрегатное состояние. Порода вновь приобретает
свойство бесструктурности.
Свойство бесетруктурности или раздельночастичности в ещё большей мере
усиливается отложением в подзолистом горизонте аморфной кремнёвой кислоты.
Последняя своими частичками крупностью от 0,01 до 0,001 мм заполняет все
промежутки между оставшимися элементами породы. Поэтому весь горизонт
подзола обладает свойствами средней и тонкой пыли, крупность которой равна
0,01—0,001 мм.
Все промежутки его обладают волосными свойствами. Поэтому во влажном
состоянии в подзоле совсем не содержится воздуха, он не способен к
образованию агрегатной структуры вследствие отсутствия в нём глины. То же отсутствие
пины делает подзол пластичным во влажном состоянии, когда вода, запол-
няющая все его промежутки, играет роль связующего вещества. Но как только
высохнет такая почва, она от малейшего давления рассыпается в порошок;
так как связностью, свойством глины, она не обладает.
Воднорастворимые продукты подзолообразовательного процесса очень
просты. Они состоят из двух групп веществ:
1)минеральных солей всех элементов зольной
пищи растений, получившихся от распада лесной
подстилки, и
84 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
2) солей богатой азотом органической кислоты,
кренатов кальция, железа, марганца и алюминия, получившихся от
реакций, протекающих в подзолистом горизонте, и от воздействия креновой кислоты
на углекислые окиси, получившиеся от разложения подстилки; в числе
последних получаются также и кренаты щелочей.
Если припомнить все реакции креновой кислоты в горизонте подзола, мы
придем к заключению, что в результате их всех креповая кислота будет
нейтрализована. Она нейтрализуется углеизвестковой солью, образуя
нейтральный кренат кальция и улетучивающуюся угольную кислоту. Усреднение
креновой кислоты свободными полуторными окисями с образованием нейтральных
солей железа и марганца также ясно. Наконец, при реакции с каолином тоже
получаются нейтральный кренат алюминия и нерастворимая в воде аморфная
кремневая кислота.
Ясно, что на некоторой глубине в почвообразующей породе установится
нейтральная реакция. Также ясно, что глубина, на которой установится
нейтральный горизонт, будет находиться в прямой зависимости от количества
вышеназванных веществ, усредняющих креновую кислоту.
В горизонте лесной подстилки вследствие содержания в ней дубильных
веществ могут развиваться только грибы.
В горизонте подзола, пока над ним лежит лесная подстилка, реакция
также постоянно кислая от беспрерывно притекающей креновой кислоты, и
вследствие этого в нём не могут развиваться ни бактерии и?-за кислой реакции,
ни гриСы из-за креновой кислоты, которая представляет отброс грибов.
Поэтому горизонт подзола в этих условиях совершенно мертв] в нем протекают
только минеральные, абиотические реакции.
Как только устанавливается нейтральная реакция, так устанавливается
и возможность развития микрофлоры.
Выше горизонта с устойчивой нейтральной реакцией лежат два других.
Первый — лесная подстилка, в которой бурно протекает грибной, аэробный
процесс. Этот процесс поглощает весь кислород, который притекает из воздуха.
Второй — подзол, в который из лесной подстилки беспрерывно притекает вода
и который во влажном состоянии совершенно непроницаем для воздуха.
Анаэробный горизонт подзолистых почв. Очевидно, что в нейтральном
горизонте может возникнуть только анаэробный процесс. В спорах
анаэробных бактерий недостатка быть не может. Они заносятся из воздуха дождевой
водой, которая бурно врывается в широкие промежутки между элементами
подстилки и вносит споры бактерий по неволосным трещинам породы, ходам
отмерших корней и т. д. В этом горизонте находятся огромные количества
анаэробных бактерий.
Как всякий организм, анаэробные бактерии предъявляют два общих
требования к окружающей среде, они требуют энергии и пищи.
Бактериям, как незеленым организмам, необходимо в качестве
источника энергии органическое вещество.
В разбираемых условиях приток нейтрального органического вещества
вполне обеспечен в виде непрерывного тока кренатов, приносимых водой из
горизонта подзола. Для освобождения необходимой энергии из органического
вещества анаэробные бактерии выделяют энзимы, разрушающие креновую
кислоту притекающих кренатов.
Очевидно, что при разрушении креновой кислоты кренатов основания,
входившие в состав последних, должны освободиться. Выделяющиеся из наличных
кренатов окиси железа, марганца и алюминия остаются в свободном состоянии,
но окись кальция в свободном состоянии остаться не может и немедленно
соединяется с угольной кислотой, которая всегда выделяется при анаэробном
распаде органического вещества.
Все перечисленные основания всегда находятся в этом горизонте развития
анаэробных бактерий в настолько повышенном содержании, что заслужили ему
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД 85
название в зависимости от характера рухляковой породы. В случае наличия
алюмосиликатной породы он называется горизонтом скопления полуторных
окисей. В случае наличия карбонатной породы он называется карбонатным
горизонтом, или горизонтом бурного вскипания.
Беспрерывный нисходящий ток воды под пологом леса удовлетворяет
и другим требованиям анаэробных бактерий. Он прежде всего беспрерывно
шносит из горизонта развития анаэробных бактерий выделяемую ими ульмино-
сую кислоту, унося её в более глубокие горизонты породы. Таким образом
беспрерывно осуществляется и условие оздоровления среды. Конечно, этим
не исключается возможность и денатурирования ульминовой кислоты,
обращения её в ульмин при замерзании этого горизонта зимой. Поэтому в нём всегда
находится и некоторое количество аморфного перегноя, ульмина.
Второе требование анаэробных бактерий, которое удовлетворяется
нисходящим током воды, — это приток элементов пищи. Потребность бактерий
в зольной пище удовлетворяется с большим избытком приносом из горизонта
лесной подстилки тех минеральных солей, о которых упомянуто выше. Питание
бактерий летучими элементами органического вещества удовлетворяется в
отношении углерода, водорода и азота при разрушении креновой кислоты
бактериями.
Иначе обстоит дело со снабжением анаэробных бактерий кислородом как
пищей, необходимой для построения органического вещества организма
бактерий. К кислороду как пище все организмы предъявляют одинаковое
требование, чтобы он был связан в форме кислородного соединения. Повидимому,
источником связанного'кислорода для питания анаэробных бактерий могла бы
служить креновая кислота кренатов, разрушаемая бактериями для получения
внергии. Но это неосуществимо в условиях анаэробного процесса.
При анаэробном распаде органического вещества весь кислород, в нём
содержащийся, выделяется в виде угольной кислоты. Остающийся избыток углерода
связывается с водородом органического вещества, образуя метан (СН4).
Остаток водорода связывается с серой и фосфором органического вещества, образуя
сернистый и фосфористый водород. Остающиеся водород и азот выделяются
в молекулярном состоянии.
Кислород углекислоты, повидимому, удовлетворяет условиям пищевого
кислорода, он находится в связанном состоянии. Но связь его с углеродом
в углекислоте нестолько сильна, что для нарушения её необходимо
посредничество посторснней энергии. Так, зелёные растения разрушают связь
элементов углекислоты только на свету. Без посредства зелёных растений
угольная кислота разрушается только при очень высокой температуре. Бактерий
не в состоянии расщепить угольной кислоты.
Поэтому анаэробные бактерии отщепляют кислород от всех тех
окисленных соединений окружающей среды, в которых связь кислорода более рыхла и
которые могут выделить часть или весь кислород, в них содержащийся.
Бактерии анаэробные восстанавливают все элементы окружающей среды, способные
к восстановлению.
Это свойство представляет наиболее характерный признак анаэробного
процесса.
При рассматриваемых нами условиях элемент среды, наиболее легко
отдающий часть кислорода, — креновая кислота кренатов, притекающих ив
горизонта подзола. Первые её порции используются анаэробами как источник
энергии, следующие — как источник кислорода.
Креновая кислота при восстановлении обращается в так называемую
впокреновую. Образующаяся в этих условиях известковая соль апокреновой
кислоты, или апокренат кальция, трудно растворима в воде, а апокренаты
трёхвалентного железа, марганца и алюминия представляют соединения,
абсолютно нерастворимые в воде. При своём образовании в почве из разжи-
шенных растворов эти соли отлагаются в виде весьма объёмистых аморфных
86
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
осадков, которые при высыхании чрезвычайно сильно уменьшаются в объёме.
Они в сухом виде представляют камнеобразные тела, совершенно аморфные
и неспособные вновь разбухать в воде. В сухом состоянии апокренат кальция
серо-жёлтого цвета, трехвалентного железа — коричневого, марганца —
чёрного и алюминия — белого.
Всюду, где в природе протекает почвообразовательный процесс под
пологом леса (кроме случаев, оговорённых дальше), неукоснительно встречается
ниже горизонта подзола отложение всех упомянутых апокренатов.
В случае преобладания в рухляковой породе углекислой извести
отлагается апокренат кальция. В случае преобладания окисей железа или марганца
и алюминия отлагаются апокренаты полуторных окисей.
В том случае, когда в почвообразующей породе преобладает скопление
окиси железа, оно всегда сопровождается и скоплением апокрената железа,
и тогда горизонт, непосредственно подстилающий подзолистый, носит название
рудякового, или ортштейнового.
Свойства рудяковогогоризонта. Название рудяковый происходит не только
вследствие его внешнего сходства с железной рудой, но и потому, что в случае
значительного скопления упомянутых соединений железа этот горизонт или
соответствующие элементы его служат для добывания железа под названиями
дерновой, болотной, озёрной руды, причём не только в размерах кустарного
производства.
В случае преобладания апокрената кальция за горизонтом остаётся
название карбонатного, или горизонта бурного вскипания, обязанного
своим названием скоплению всегда при этом сопутствующего карбоната
кальция.
Остаётся упомянуть ещё об одном процессе, который механически
неизбежно сопровождает процесс обособления рудякового или карбонатного
горизонта. Корневая система лесных деревьев глубоко проникает в толщу
материнской породы. Отдельные корни по трещинам достигают часто глубины
многих метров. Из огромного объёма рухляковой породы корни деревьев
поглощают зольные элементы пищи, в том числе и фосфор. Поглощённые элементы
используются на построение органического вещества, равномерно
распределяясь по всем органам растения. Ежегодно часть зольных элементов в виде
лесной подстилки достигает поверхности почвы. Участь этих элементов в первых
двух горизонтах подзолистой почвы нам уже известна.
Достигнув рудякового нейтрального горизонта, прежде всего
автоматически, вследствие только факта нейтрализации креповой кислоты, должен
осесть в нерастворимой форме фосфат кальция, и очевидно, что приток его
к поверхности этого горизонта должен быть непрерывным всё время, пока
существует лес. Отложившийся в виде тончайшего порошка фосфат будет
хорошо закреплён тем, что непосредственно за его отложением в том же горизонте
осядет и нерастворимый аморфный осадок апокренатов. Эти коллоидальные
осадки облекут весь выпавший порошок фосфата кальция. Так как влагоёмкость
этих объёмистых осадков достигает высшей степени своего природного
проявления и в свежеосаждённом состоянии они могут содержать до 10 000% воды,
скорость волосного передвижения воды в них практически равна нулю.
Поэтому, несмотря на тончайшее порошковатое состояние, в котором отлагается
фосфат кальция, несмотря на его растворимость в воде, содержащей
углекислоту, и несмотря на беспрерывный ток воды в почве под пологом леса,
отложившийся в рудяковом горизонте фосфат кальция совсем не растворяется в
воде. В почвенных водах, прошедших под пологом леса через рудяковый горизонт,
не содержится никаких следов фосфора.
Отложение фосфата кальция одновременно с окисью железа и его апокре-
натом причина того, что чугун, получаемый из подобных руд, всегда богат
фосфором, который приходится удалять из такого чугуна в форме так
называемого томасова шлака, или томасшлака.
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД
87
При образовании объёмистый осадок апокренатов захватывает и всё
количество наличных солей зольных элементов пищи растений. Эти соли
адсорбируются огромной поверхностью мельчайших частичек образовавшегося
коллоидального осадка. Они не могут быть выщелочены по двум причинам. К
образовавшемуся осадку беспрерывно притекает новое количество солей из
горизонта подстилки, и состав этих солей в среднем не изменяется. Они представляют
продукты распада подстилки, состав которой в среднем постоянен.
Следовательно, отсутствует стимул для обменного разложения с поглощенными
солями. Кроме того, одновременно с растворимыми солями элементов зольной
пищи растений в нейтральный горизонт проникает и раствор нейтральных кре-
натов. Под влиянием условий, которые были разобраны выше, кренаты частью
образуют тонкие аморфные порошки карбоната извести и окисей железа,
марганца и алюминия, и другая их часть обращается в осадки апокренатов тех
же оснований. Эти аморфные и коллоидальные осадки^ как и ранее
образовавшиеся, обволакивают все сопутствующие им соли элементов золы растений.
Обособление глеевого горизонта. Процесс разрушения креновой кислоты
j р^натов представляет процесс биологический и, как всякий жизненный
процесс, совершается в, зависимости от жизнедеятельности организма, которая
протекает во времени. Очевидно, что скорость реакции процессов
биологических в среднем представляет величину меньшую, чем скорость реакций чисто
химических. Вследствие этого ясно, что непрерывающийся нисходящий ток
воды в почве, покрытой лесом, будет влиять на расширение рудякового
горизонта в глубину. Не менее ясно, что по мере углубления концентрация раствора
кренатов будет прогрессивно уменьшаться вследствие процессов разрушения
креновой кислоты у некоторого количества их и восстановления другой части
их в апокренаты в строгом количественном соотношении с первым процессом.
Таким образом, на некоторой глубине ниже рудякового горизонта
обособится еще один горизонт. Там (сначала временами, в зависимости от скорости
нисходящего тока воды, а ещё глубже и беспрерывно) притока креновой кислоты
кренатов будет достаточно только для удовлетворения потребности
анаэробных бактерий в источнике энергии^ так как преобладающее количество
креновой кислоты или уже разрушено теми же бактериями в рудяковом горизонте
для получения энергии, или переведено ими же в нерастворимые
апокренаты.
В этом горизонте анаэробные бактерии поэтому используют в качестве
источника кислорода, необходимого им как пища, прежде всего окись железа,
входящую в состав апокрената, который отложился в породе как результат
восстановления креновой кислоты кренатов трехвалентного железа. При таком
восстановлении окиси железа в закись изменяется и цвет породы этого
горизонта, полупившего название глеевого. Цвет его из красного или жёлтого
переходит в серый цвет, присущий измельчённому кварцу, аморфной кремнёвой
кислоте и каолину, входящим в состав почвообразующей породы.
Присутствие апокрената закиси железа легко констатируется, так как
глеевый горизонт окрашивается в синий цвет раствором железистосинеродистой
соли. Если же восстановлению подверглась и свободная окись железа, то
синяя окраска получается после предварительной обработки почвообразующей
породы глеевого горизонта соляной кислотой.
Переход апокрената окиси железа в апокренат закиси железа имеет
огромное значение вследствие лёгкой растворимости апокрената закиси железа
в воде. Это свойство его приводит к вымыванию солей железа из почвы, и на
месте бывшего глеевого горизонта остаётся нерастворимый в воде ульмин,
образующийся при анаэробном процессе, здесь господствующем. Обособляется
так называемый «перегнойный ортштейн».
Если окинуть общим взглядом всю схему процесса подзолообразования,
то с очевидностью бросается в глаза, что все вещества, могущие оказать
активное влияние на элементы рухляковой породы, так или иначе задержались во
«8
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
вновь обособившихся почвенных горизонтах или утратили свои активные
свойства.
Поэтому беспрерывный нисходящий ток воды в почве, покрытой лесом,
может внести лишь небольшие изменения свойства рухляковой породы,
лежащей ниже глеевого горизонта. Эти изменения сводятся к следующему.
Несмотря на влияние лесной подстилки, влажность всей толщи породы,
лежащей выше горизонта максимального скопления корней лесных деревьев,
очевидно, не может оставаться без изменения. Эти изменения будут прежде
всего выражаться в постепенном уменьшении содержания воды в породе сверху
вниз.
Наибольшей влажностью будут обладать верхние горизонты, лежащие
непосредственно под лесной подстилкой. Наименее влажным будет горизонт
наибольшего распространения корней деревьев, положение которого колеблется
около 1 м. Он часто бывает так сух, что при копании пылит, между тем как
в горизонте подстилки вода содержится в изобилии, выдавливается из-под
ноги.
Кроме этих»постоянных отношений, влажность всей толщи породы, выше
горизонта наибольшего скопления корней, очевидно, будет также изменяться
в зависимости от частоты и количества выпадающих осадков. В периоды
продолжительных засух, особенно в конце лета, общее содержание воды во всей
толще породы будет падать, и очевидно, что разница влажности
последовательных по глубине горизонтов будет постепенно сглаживаться.
Эти изменения касаются только конца лета, так как зимой, после
замерзания верхних горизонтов, состояние влажности их изменяется только под
влиянием сгущения паров воды, проникающих из нижних, незамёрзших гори-
вонтов породы и сгущающихся на поверхности в кристаллы льда. В течение
вимы питание'водой корней деревьев происходит в лесу только за счёт
восходящего тока воды из массы породы, лежащей ниже горизонта скопления корней.
Всасывающая деятельность последних совершенно не допускает проникновения
восходящего волосного тока выше горизонта корней.
Образование ореховатости материнской породы. Под влиянием
высыхания материнская порода растрескивается вследствие неизбежного сжатия её
объёма при уменьшении влажности. Пересекающиеся в разных направлениях
трещины раздробляют породу на многогранные отдельности разной крупности,
и волосной нисходящий ток прекращается.
При отступлении деждей-^ода, пр?шедшн слой подстилки, быстро ^рони-
кает в трещины, которые не успевают быстро сомкнуться. Для этого
отдельности породы должны вновь набухнуть до прежних размеров под влиянием
увлажнения. Но их увлажнение может произойти только волосным движением
воды, омывающей их по трещинам. Таи как отдельности породы крупны, то
насыщение их волосной водой требует некоторого времени.
Вода, проникающая сверху, увлекает из подзолистого горизонта
образующуюся в нём воднорастворимую кремнёвую кислоту. По мере всасывания воды
отдельностями породы кремнёвая кислота под влиянием кислой реакции
успевает перейти в кремнезём, который и покрывает стенки трещин, грани отдель-
ттоотей породы аморфным порошком, белой или серой кремнезёмной
присыпной.
После летней засухи наступают осенние дожди, которые усиленно
промывают рудяковый горизонт, освобождая его от ульминовой кислоты,
скопившейся за время летнего перерыва или замедления нисходящего тока воды.
Вследствие скопления в рудяковом горизонте большого количества глинистых
и коллоидальных частичек, изменение его массы в объёме особенно велико.
Поэтому он распадается на гораздо более мелкие отдельности, чем более
глубокие горизонты породы, и промывка его водой, стекающей по трещинам, очень
совершенна. Тому же способствует и очень медленное насыщение его отдель-
ностей водой, и пока происходит этот медленный процесс набухания ульмино-
подзолистый период 89-
вая кислота легко осмотически переходит иэ отдельностей в воду, текущую по
ограничивающим их трещинам.
При замерзании зимой ульминовая кислота денатурируется и оседает на
стенках трещин породы вместе с аморфным кремнезёмом, образуя очень
характерные так называемые «примазки».
Эти осадки на гранях отдельностей породы препятствуют плотному
слиянию массы породы, и при новом высыхании масса породы растрескивается по
тем же трещинам. Нарастающие из года в год налёты осадков эакрепляют новый
признак, который называют ореховатой структурой и считают характерным
признаком настоящего или бывшего присутствия на почвообразующей породе
леса.
Проникающая за пределы промерзания почвы ульминовая кислота не
денатурируется, и в более глубоких горизонтах материнской породы примазкв
Рис. 26. Наружная (?ктотрофнпя) микориза сосны (по Л. Кнст. Bot.
Wandtafeln. Taf. CXVI).
постепенно исчезают; почвенные воды под лесными массивами всегда окрашены
в желтоватый цвет следами ульминовой кислоты.
Роль леса в биологическом круговороте элементов пищи. Здесь уместно
обратить внимание на ярко обрисовывающееся значение леса в общей
экономике природы, на котором придётся ещё остановиться во второй части этой
книги.
Анализы почвенных вод, вытекающих из-под сомкнутых лесных массивов,
указывают на изумительно малое количественное содержание в них элементов
вольной пищи растений, настолько малое, что, например, фосфора в них совсем
не встречается.
Все эти вещества поглощаются или обволакиваются коллоидальными
осадками апокренатов рудякового горизонта.
Это указывает на то, что биологический круговорот элементов зольной
пищи растений не замыкается в простом круге: порода — лес — порода. Этот
«круг» представляется многочленным, и роль других его членов я постараюсь,
насколько это возможно вообще при современных знаниях, очертить в
дальнейшем. Сейчас для нас ясна только общая роль леса в круговороте
биологически важных элементов в природе.
Деревья, образующие настоящие леса, а не «леса по болотам», отличив
которых будет разобрано дальше, имеют глубокую многолетнюю корневую
90
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Рис. 27. Молодая
микориза сосны (по О. Кирх-
неру, Lebensgeschichte,
1904).
систему. Многодетность и есть основной фактор, определяющий возможность
развития корневой системы в длину. Глубокая корневая система позволяет лесу
охватывать колоссальные массы почвообразующего рухляка. Из массы этой
породы древесные корни извлекают зольные элементы своей пищи и ежегодно
откладывают их целиком в почве. Эти элементы пищи остаются в почве,
главным образом, в рудяковом горизонте и не проникают ниже в те
горизонты, где располагается деятельная часть
корневой системы деревьев. Поэтому деревья
принуждены завоёвывать своими корнями всё новые массы
породы, что и осуществляется вследствие много-
летности древесных корней и их положительного
геотропизма.
Возникает неизбежный вопрос, каким путём
удовлетворяют деревья свою потребность в азотной
пище. Ни горная, ни рухляковая порода не
содержат азота. При грибном разложении в
окружающую среду аммиака не выделяется, также и при
анаэробном. Креновая кислота содержит азот, но под
воздействием анаэробиозиса она или разрушается
с выделением молекулярного азота, или
обращается в совершенно нерастворимые в воде апокренаты.
Незначительное количество образующихся при
разложении лесной подстилки углекислых окисей щелочей обращается в кре-
наты щелочей. В рудяковом горизонте их должна постигнуть та же участь, как
и кренатов двуокисей. Они частью обратятся в карбонаты, частью будут
обращены в растворимые в воде щелочные апокренаты.
Как источник азотной пищи для деревьев остаются они и улъминовая
кислота, которая в свободном состоянии всегда присутствует в почвенной ьоде
лесных массивов. Там, где такая вода
появляется на поверхности почвы в виде
ручьёв, она оставляет по окончании зимы
на поверхности омываемых ею тел такой
же бурый налёт, как и «примазки» на
ореховатых отдельностях почвообразую-
щих пород.
В полном согласии с
предположением, что источник азотной пищи лесных
деревьев — растворённая в почвенной воде
леса улъминовая кислота и растворимые
апокренаты, находится и тот факт, что
все без исключения лесные деревья
представляют организмы микотрофные.
Корневые окончания лесных деревьев
совсем не имеют корневых волосков.
Вместо волосков они все снабжены экто-
трофной (рис. 26—32), а некоторые одно-
рременно и эндотрофной микоризой.
Микориза представляет мицелий (грибницу)
грибов, симбиотически сожительствующих
с зелёными растениями. Мицелий или
оплетает концы корешков в виде плотных
оболочек и проникает между клетками коры в ткань корней, или часто
сплошь заполняет полости клеток и, прободая их обращенные внутрь корня
стенки, выходит наружу в виде коротких отростков между клетками коры.
Мицелий микоризы исполняет функции отсутствующих корневых волосков.
Он всасывает воду и растворённые в ней соли. Вместе с тем грибница мико-
Р ис. 28. По перечный разрез порошка
сосны, облеченного оболочкой мицелия
и с мицелием внутри клеток коры
(по О. Кирхнеру).
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД
91
1
jusu, как бесхлорофиллъный организм, разрушает органическое вещество, улъ-
миновую и апокреновую кислоты, сама использует их богатое содержание азота
и снабжает им своего сожителя, дерево. Кислая реакция ульминовой кислоты
невредна грибам.
Перераспределение механического состава поверхностного слоя
рухляковой породы. Общая схема разобранного в настоящей главе подзолообразователь-
ного процесса претерпевает глубокие количественные изменения под влиянием
рельефа поверхности рухляковой породы.
Под влиянием делювиальной (эрозионной)
деятельности атмосферных осадков и
развевания (дефляции) элементов породы движением
воздуха механический состав материнской по- ^
роды претерпевает значительные изменения.
В результате совместной деятельности воды ""^f
и ветра в районах распространения алюмоеп-
ликатной морены различным элементам рель-
• фа присущи и различные поверхностные
покровные породы. Водоразделы покрыты грубым
хрящевым и песчаъым элювием породы с
неровно бугристой поверхностью. Первая,
верхняя, треть склонов представляет супесчаные
породы. Вторая, средняя, треть склонов
предоставляет широкий простор суглинкам. На
нижней, или третьей, трети склонов развиты
плювиальные глинистые породы, и в широких,
плоских незаливных долинах лежат ровные
г с верхности тяжёлых делювиальных глин
ірнс. 33).
Само собой разумеется, что разница в
механическом состаье всех этих разнообраз-
і ых пород не может не сказаться на
разнообразии их свойств, — они должны проявлять
і азлпчное отношение к элементам окружающей
реды. Из числа последних главную роль играют
- тношения пород к воде, отношения же их к
• стальным элементам среды представляют
простую функцию их отношений к воде.
Из сопоставления механического состава
говерхностных слоев рухляковой породы
различных элементов рельефа мы можем сделать следующие выводы об
отношениях этих элементов к воде.
Проницаемость породы достигает своего максимума в грубозернистых
породах водоразделов и постепенно будет затухать по мере приближения к
подошве склонов; в тяжёлых глинах она равна нулю, если эти глины не находятся
в агрегатном состоянии. Причины агрегатности делювиальных глин будут
изложены ниже, здесь только укажем, что агрегатное состояние, при котором
элементы породы собраны в более крупные отдельности, повышает
проницаемость последней. Однако это повышение имеет практическое значение лишь
в суглинках. Агрегатные тяжёлые глины легко проницаемы только в сухом
состоянии. Когда же эти породы напитаются водой, они сильно набухаю?,
промежутки между отдельностями сильно уменьшаются, и вместе с тем падает
п проницаемость.
В диаметрально противоположном направлении к проницаемости
изменяются волосность и грямая её функция, влагоёмкость породы. Эти свойства
наименее выражены в легко проницаемых породах водораздела и доходят до
своего максимума в глинах конца склонов и тяжёлых глинах долин.
Рис. 29. Кореулки дуба:
А— молодые корешки, еще не
облечённые мицелиеммикорпзы;
Б — покрытые мицелием
микоризы (по Lebensgeschiclite,
Lief. 18).
92
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Влияние рельефа на водный режим почвы. Хотя приток воды из атмосферы
к поверхности различных элементов рельефа в равнинной местности и на но
слишком больших площадях можно считать одинаковым, но общий приток
всей воды будет различен на разных элементах рельефа.
Очевидно, что водоразделы будут получать количество воды, равное
приходу её из атмосферы. Так как проницаемые породы водоразделов будут
впитывать всю притекающую воду и делювиальные токи на них не образуются,
Рис. 30. Микориза корней горной сосны? а — сплошь покрывает
корни; на остальных местные разращения микоризы (по Lebens-
geschichte, 1905).
то очевидно, что поверхность первой трети склонов тоже будет ограничена
в притоке воды только поступлением её из атмосферы.
Но уже со второй трети склона проницаемость породы настолько падает
и волосное, прогрессивно замедленное движение воды в глубь породы настолько
усиливается, что во время сильных дождей на поверхности породы образуются
делювиальные потоки. Частота последних всё более усиливается вниз по уклону,
и в нижней трети склона уже каждый даже слабый дождь образует
делювиальные потоки.
Так как крутизна склонов по мере удаления от водоразделов всё
уменьшается вследствие отложения делювиальных сносов и скорость движения
делювиальных потоков замедляется, то и волосное проникновение воды в породу
усиливается по направлению к концу склона.
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД
93
u^-j^A
Вода, проникшая в массу породы под влиянием проницаемости и
волосности, встречает различные условия на различных элементах рельефа.
Быстро проник-
нув в элювий водо- лгі№822^ -Л" ^п к
раздела, нисходящий
ток воды скоро
достигает неизменённой
породы с
преобладанием волосных
промежутков, и здесь
кончается её
стремительное
вертикальное движение.
Порода равномерно
насыщена водой, и
стимула к волосному её
передвижению нет.
Тогда начинается
движение воды по на-
правлению к падению
склона по толще легко
проницаемого элювия,
который
непосредственно и постепенно
переход ит в су пес и
первой трети склона
и далее в суглинки и
делювиальные
агрегатные глины.
По мере этого движения вода встречает всё возрастающее сопротивление
породы, волосность которой беспрерывно растёт, а проницаемость уменьшается.
Движение воды вниз по склону в массе
породы всё больше замедляется. Притекающая
вода в породе на низших элементах склона
встречает всё возрастающее количество
воды, уже содержащейся в породе. Это та
вода, которая задерживается в ней
вследствие всё возрастающей волосности, а
следовательно, и влагоёмкости породы, и вода
предыдущего дождя, которая, вследствие
возрастающей медленности своего
движения, ещё не успела стечь в долину
реки.
Очевидно, что, под влиянием
замедляющейся скорости движения и как
результат увеличивающегося абсолютного
содержания воды в породе, должно па не-
котором расстоянии от водораздела
проявиться постоянное наличие воды в массе
породы. Так как движение воды вяиз по
насыщенной водой породе не может
осуществиться, то очевидно, что уровень
почвенной воды должен повышаться с
падением склона.
Подобный процесс протекает на всех порядках рельефа, составляющих
в своих комбинациях микро-, мезо- и макрорельеф страны.
Рис. 31. Микориза на корнях кедра: а — корни с корневыми
волосками и микоризой; б — поперечный радрез корешка с
наружной оболочкой мицелия, обильно проникающего в к.и^т-
ки коры; остальные — разные формы той же микоризы
(по М. Рикли и О. Кирхнеру, Lebensgeschichte, 19Uo).
Рис. 32. Поперечный разрез корешка
сибирского кедра. Снаружи слой
мицелия, заполняющего и клетки коры
(по М. Рикли и О. Кирхнеру,
Lebensgeschichte, 1905).
94
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Законы движения почвенной воды. Из совокупного влияния всех
перечисленных условий складываются законы движения почвенной воды (рис. 34):
1. Уровень почвенной воды в общем повторяет изменения рельефа
поверхности почвы.
8 А ? 2. На водоразделах и
первой трети склона присутствие
почвенной воды временное,
вода (верховодка) появляется
только в периоды таяния снега
Рис. 33. Схема распределения по рельефу моренных отложений, водных и
ветровых образований: а-—основная морена; "б — водораздельное плато; в — бугристые
водораздельные лески; я— вторичный ветровой элювий (камни и хрящ); д —
элювий морены; е — песчанопылевые ветровые сносы; э*с — делювий морены; з —
область структурных делювиальных глин.
а
и после сильных и продолжительных дождей.
3. Постоянный уровень почвенной воды начинается со второй трети склона
и продолжается до конца его.
4. По мере приближения к подошве склона уровень почвенной воды
повышается и в долинах с малым
падением может достигнуть
поверхности почвы.
5. Скорость движения
почвенной воды постепенно
замедляется по направлению к по- Л11№ б
дошве склона.
Рис. 34. Схема распределения почвенной воды по рельефу: а — поверхность
почвы, б — уровень почвенной воды. Прерванные линии — область
временного наличия воды (верховодки); сплошные линии — область постоянной
почвенной воды. Стрелки выражают направление движения почвенной
воды. Длина стрелок — относительная величина скорости её движения.
6. Абсолютное количество почвенной воды беспрерывно увеличивается
в том же направлении.
Грунтовая и артезианская вода. От почвенной воды следует отличать
грунтовые воды. Они образуются из воды атмосферных осадков, проникающих
по трещинам почвообразующей породы во время движения почвенной воды по
горизонтам покровных пород. Достигнув проницаемого, грубозернистого пласта,
ПОДЗОЛИСТЫЙ ПЕРИОД 95
грунтовые воды движутся по уклону его нижней границы, образуя первый
горизонт грунтовой воды.
Часть грунтовой воды, проникая в трещины породы, подстилающей первый
водоносный горизонт, может, в свою очередь, достигнуть нового проницаемого
слоя породы, образуя в последовательном порядке второй, третий и т. д.
горизонты артезианской воды.
Особенности подзолообразования в зависимости от рельефа. Движение
почвенной воды составляет очень важный природный фактор, влияющий на
степень выраженности всех горизонтов, обособляющихся в рухляковой породе
при подзолообразовательном процессе.
Влияние этого движения на грибной процесс разложения лесной
подстилки невелико. Оно может сказаться лишь в задержке движения почвенной
воды, скопляющейся временами в отрицательных элементах рельефа и не
успевающей стекать по долине. Здесь она может задержать процесс разложения
подстилки, создавая условия анаэробиозиса и принося избыток креповой
кислоты, вымытой из подстилки более высоких элементов рельефа.
Влияние водного режима почвы на процессы, идущие в подзолистом
горизонте, уже несколько больше. Оно сказывается прежде всего в том, что бы-
(трота движения воды будет непосредственно влиять на продолжительность
соприкосновения элементов породы с креновой кислотой. Интенсивность
воздействия креновой кислоты нд породу будет возрастать в нижних элементах
рельефа. Вместе с тем глубокое проникновение воды в породу водоразделов
обусловливает влияние креновой кислоты на большую толщу породы.
В том же направлении оказывает свое влияние и химический состав пород
водораздела. Как элювий, они почти лишены тончайших элементов, содержащих
как раз те вещества, которые реагируют с креновой кислотой, приводя к ее
нейтрализации. В такой породе усреднение креновой кислоты происходит
несовершенно, что при порывистости водного режима водораздела должно
привести к образованию почв, оподзоленных на большую глубину. В
действительности на водоразделах и встречаются мощные подзолистые горизонты,
до 50—70 см глубины. Очевидно, что и степень оподзоленности таких пород
здесь будет меньше.
Противоположные условия сосредоточены на нижней трети склона.
Медленное течение, высокий и устойчивый уровень почвенной воды должны
привести к большой интенсивности действия креновой кислоты. Породы в этой
области склона чрезвычайно богаты глиной, и, следовательно, для усреднения
креновой кислоты понадобится гораздо меньшее количество породы, что и
выразится в форме гораздо меньшей мощности подзолистого горизонта. В
природе, действительно, мощность подзолистого горизонта в третьей трети склона
и в долинах колеблется между 15—30 см.
Влияние водного режима скажется и на содержании аморфного
кремнезема. На водоразделах и верхних частях склонов мы никогда не встретим
значительного количества мучнистого кремнезема. Причины ясны, мало материала,
из которого он может образоваться: глина была вымыта делювиальным
процессом. Кроме того, порывистый и быстрый ток воды будет усиливать вынос вниз
по склону большого количества воднорастворимой кремневой кислоты, раньше
чем она успеет обратиться в кремнезем.
Очевидно, что покойный и медленный темп движения почвенной воды будет
способствовать отложению кремнезема в подзолистом горизонте нижних
третей склона. Что Действительно кремневая кислота способна передвигаться
в описанных условиях, видно из того, что в нижних частях склонов все полости
почвы, норы червей и личинок насекомых и т. п. забиты рассыпчатой массой
чистого кремнезема, резко выделяющегося белыми пятнами на общем сером
фоне почвы. Поэтому и отличают легкие, слабоподзолистые почвы верхних частей
склонов и тяжелые подзолы нижних.
При анализе влияния водного режима на особенности обособления рудя-
96 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
нового горизонта следует иметь в виду, что обособление рудякового горизонта —
процесс биологический, жизнь группировок анаэробных бактерий. Время
играет в биологических процессах гораздо ббльшую роль, чем в химических
реакциях абиотического характера. Жизнь протекает во времени.
Водораздельный подзол. Ясно, что в условиях порывистого водного режима
водораздела, где всякий дождь вносит и также быстро уносит до следующего
дождя кренаты, источник энергии бактерий и элементов их пищи, условия
развития этих микроорганизмов будут находиться в минимуме. К этому надо ещй
добавить, что после сильных дождей при повышении барометрического
давления возможно и глубокое проникновение свободной креповой кислоты в почву
водораздела из горизонта подстилки.
Вследствие повышения атмосферного давления почвенный воздух,
изолированный от атмосферного нисходящим слоем воды, уменьшаясь в объёме,
действует всасывающим образом на воду и придаёт быстрому току воды ещё
большую скорость.
Под совокупным влиянием этих причин в водораздельных подзолах рудяко-
вый горизонт совсем не развит. Так как глеевый горизонт — прямая функция
рудякового и причину его обособления представляет также биологический
процесс, то понятно и его отсутствие.
В водораздельных подзолах мощный, но лёгкий подзолистый горизонт
непосредственно переходит в ореховатый горизонт рухляковой породы.
Только со второй трети склона, где ток почвенной воды умеряет свою
скорость и размахи своих колебаний, начинает обособляться рудяковый
горизонт. В начале склона рудяковый горизонт представлен лишь потемнением
цвета материнской породы. Ниже по склону начинают появляться отдельные
верна бобовой руды, рассеянные на значительной толще. Зёрна бобовой руды
представляют участки породы, сцементированной апокренатами и обогащенной
полуторными окисями или карбонатом кальция.
По мере движения вниз по склону «бобовины)) руды встречаются всё чаще,
размеры их делаются всё больше, горизонт их распространения всё более
сужается, и верхняя граница их распространения постепенно повышается.
Наконец, в конце третьей трети склона зёрна рудяка могут сливаться
в сплошной зернистый слой железной руды, твёрдой, как камень, и звенящей
под ударами лома. Иногда масса породы сплошь цементируется в незернистый
камень.
Ортзапд. Часто, рудяковый горизонт представляет сплошную массу не
связанных между собой бурых или чёрных зёрен. В песках этот горизонт
представлен прослойкой красно-бурого рыхлого песчаника, называемого ортзандом,
или железистым песком.
На карбонатных рухляковых породах известковый ортштейновыйгоризонт
выявляется в форме известковых «журавчиков», или «дутиков)), размеры
которых увеличиваются по мере приближения к подошве склона, где они могут
сливаться в сплошной слой «жёрствы».
Чугунные почвы. Одновременно с усилением степени проявления
рудякового горизонта его верхняя граница приближается к поверхности почвы и
может даже выйти на самую поверхность, образуя так называемые «чугунные
почвы».
По мере развития рудякового горизонта усиливается проявление и
подстилающего его глеевого горизонта. Он увеличивается в своей мощности, и всЗ
резче проявляется его серая окраска.
ГЛАВА ЧЕТВЁРТАЯ
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
Причины смены леса лугом — Накопление аморфного перегноя и
растительных остатков в почве луга. — Три типа злаков — Роль корневищевых
злаков под лесом — Рыхлокустовая фаза луга. — Луговая стадия на
лесосеках. — Коллоиды, коллоидальные растворы и суспензоиды почвы. —
Приобретение дерновыми почвами комковатой структуры. •—
Значение злаков и бобовых луга в почвообразовании. — Внешние признаки
дерново-подзолистых почв.
Подзолистых почв в чистом виде в природе не встречается. В ней широко
распространены дерново-подзолистые почвы, образующиеся под попеременным
воздействием преобладания то подзолистого, то дернового периодов
почвообразовательного процесса.
В процессе развития деревянистой растительной формации, в её природных
проявлениях в виде лесных растительных группировок, всегда наблюдаются две
фазы, «.сомкнутого» и «осветлённого» насаждения, связанных между собой попе-
ременностью смены и постепенностью переходов.
Молодой природный лес всегда развивается очень густо. Молодые деревца
располагаются настолько тесно, что кроны их не только соприкасаются, но и
переплетаются, взаимно проникая друг в друга. Образуется настолько сомкнутый
полог или шатёр, что проникающего количества света недостаточно для развития
под тенью сомкнутого полога другой, автотрофной растительности. В этом
периоде развитая леса почва под ним покрыта исключительно мёртвым покровом,
лесной подстилкой, под которым и протекает знакомый нам подзолообразова-
тельный период в чистой форме.
Причины смены леса лугом. Сомкнутое состояние леса в умеренном поясе
продолжается около тридцати лет. В дальнейшем насаждение начинает
«естественно» изреживаться и постепенно переходит в фазу природно-осветлённого
леса. На поверхности почвы появляется живой покров автотрофных растений
травянистой растительной формации, которым всегда предшествует развитие
на поверхности лесной подстилки зелёных водорослей.
Наступает «семенной» год для одной из «господствующих» пород лесного
насаждения. Почва леса под пологом взрослых деревьев покрывается густыми
всходами молодых сеянцев, и скоро под шатром крон взрослых деревьев вновь
образуется сомкнутый полог молодняка. Под новым сомкнутым пологом
молодняка погибает вся травянистая растительность, лишённая света. Получается
¦ двухъярусное» насаждение с мёртвым покровом почвы. Из таких периодически
повторяющихся смен фаз развития слагается жизнь нормальной лесной
группировки.
На фоне смены этих фаз развивается новый процесс, постепенно,
незаметным образом приводящий к погашению первого, подзолообразовательного
периода, к его полному затуханию.
Начинается развитие дернового периода почвообразовательного процесса.
Сначала сроки пребывания травянистых растений на поверхности почвы
леса коротки. Но продолжительность господства каждого последующего
поколения травянистой флоры под пологом леса прогрессивно удлиняется.
Одновременно процесс природного (естественного) лесовозобновления претерпевает
7 Почвоведение—236
?8
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Рис. 35. Сомкнутый полог или шатёр таёжного леса.
шш
Ш
::Щ?Й;Й?:':
§1111
ШШіі
іг
ж
іі|
ж
ш
ill
?шШЁтШШ^ШШШЩ
W М
тш
If
Ші
/SS<^MS9MaS$^XS№iOOb9i090099K
Рис. 36 Природное осветление вследствие затруднённого лесово»
вобноелсния деревьев, размножающихся только семенами.
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 99
всё большие затруднениями в течение каждого возвращения господства
травянистой растительности проходит всё возрастающее число семенных годов, прежде
чем удастся осуществиться природному лесовозобновлению.
Каждое новое поколение леса также прогрессивно становится всё болев
слабо развитым и всё менее долговечным.
Наконец, наступает такое состояние господства луга под покровом леса, во
время которого молодое хилое поколение леса быстро отмирает, и на поверхности
луга остаются лишь разрозненные деревья или группы их, принадлежащие к
более ранним поколениям. Однако оставшиеся на лугу деревья уже не
принадлежат к той породе (тому виду), которая составляла лес в начале его господства.
Весь этот сложный комплекс взаимно переплетающихся процессов есть
простая функция существенного свойства луговой растительной формации. Эта
Рис. 37. Остатки на лугу хвойных, размножающихся только
семенами.
функциональная зависимость может быть выявлена только диалектическим
анализом. Только им можно выявить, как ничтожное следствие процесса, влияя
при своём повторном накоплении на изменение условий среды, должно привести
к обращению следствия в причину затухания того процесса; которому оно обя-
вано своим происхождением.
Только диалектический анализ может пролить свет на причины
неизбежности развития процесса почвообразования и его законы.
Накопление аморфного перегноя и растительных остатков в почве луга.
Существенное свойство луговой формации слагается так. Луговая
растительность отмирает в начале зимы под влиянием устойчивых морозов. Вследствие
?того осеннее разложение её мёртвых подземных остатков неосуществимо, и они
целиком сохраняются в почве до весны. Ранней весной в почве господствует
первый количественный максимум влажности и, следовательно, первый мини~
мум аэрации, и в массе почвы может протекать только анаэробный процесс,
влекущий за собой образование ульминовой кислоты.
По мере весеннего высыхания почвы условия анаэробиозиса разрежаются.
Неизбежно протекающий с поверхности почвы аэробный процесс затрудняет
7»
100
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
доступ кислорода в массу почвы, и тем в большей степени, чем в почве больше
органического вещества. Накопленная аа период весеннего анаэробиозиса ульмино-
вая кислота упорно удерживается влагоёмким мёртвым органическим веществом
и угнетает жизнедеятельность анаэробных бактерий. Вследствие сложности
молекулярного состава ульминовая кислота очень медленно диффундирует
в окружающую среду. Аэробный процесс из-за отсутствия кислорода воздуха
в массе почвы и присутствия ульминовой кислоты не может захватить мертвого
Рис. 38. Низкоствольный лес из пород, размножающихся порослью
от пня, сменивший хвойный высокоствольник в тайге.
органического вещества всей массы почвы и ограничивается лишь поверхностным
горизонтом, из которого дожди вымывают ульминовую кислоту.
Таким образом, к новому моменту зимнего отмирания органического веще*
ства следующего года сохраняется ещё значительная часть прошлогоднего.
Совершенно очевидно, что результатом ежегодного увеличения в почве количества
мёртвого органического вещества должна быть прогрессивность темпа сгущения
условий анаэробиозиса. Поверхностный слой фильтра, поглощающего
кислород, становится плотнее. Под влиянием же уменьшающегося проникновения
кислорода аэробный процесс затухает. *
Наступившие зимние морозы обратят ульминовую кислоту в ульмин, и
в почв^ рядом с мёртвыми, сохранившими структуру органическими остатками
будет накопляться и аморфный перегной.
Таким образом осуществляется существенное свойство луговой или дерновой
растительной формации; она неизбежно должна вызвать прогрессивное накопле-
f^»^"*1*»»^»*
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
101
ние в занимаемой ею почве как органических остатков, так и аморфного пере*
гноя.
Условия накопления луговой растительностью органического вещества
в почве под пологом Оіеса будут ещё благоприятнее. Почва подзолистого гори-
шт
ш
Ъ.1№7/,
\щ
тжшж а
рис. 39. Схема кущения злаков: I — корневищевого; // — рыхлокусто-
вого и 111 — плотнокустового. ч Цифры показывают последовательный
порядбк подземных побегов и надземных стебЛРЙ; а — поверхность почвы.
Кущение злаков так называемое симподиальное, т. е каждый порядок
побегов выходит на поверхность, образуя стебель; побеги последователь»
ных порядков образуются из ветви предыдущего порядка.
вонта под пологом леса беспрерывно промывается раствором креновой кислоты.
Поэтому пока не прекратится подзолообразование в почве, почти невозможно
развитие ни бактерий, ни грибов, и ясно, что отмершие в таких условиях под-
шемнще части луговых растений не подвергнутся разложению.
Между тем условия для развития луговой растительности в горизонте
лесной подстилки и в подзолистом горизонте под пологом леса очень благоприятны.
Три типа злаков. Для того чтобы ясно представить весь ход
развёртывающегося процесса образования дерновой почвы, остановимся коротко на
характеристике трёх типов злаков, которым принадлежит главное значение в дерновдц
102
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
периоде,»главное в смысле количественном, так как со стороны качественной,
принципиальной, все факторы процесса равнозначимы.
1. -v.:
S
т*#
-¦•«л
/ ¦
* ?
/*&і&??&"*і
¦ДО^З
Рис. 40, Чаполотъ, или ay бровка (НіегосЫоё odoraia L.). Длинные
корневища, покрытые листовыми влагалищами с зачатками
(чешуйками) листьев и короткими, очень ветвистыми корнями, выходящими
ив каждого узла • (гербарий Почвенно - агрономического музея
им. В, Р. Вильнмса).
Всех ^многолетних» представителей обширнейшего по распространенности
семейства злаков можно подразделить на три типа по характеру развития тех
вегетативных побегов, которые определяют их многолетностъ.
ЛУГОВАЯ^ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА.
103.
Побег, отходящий от главного стебля в так называемом узле кущения
(рис. 39), может развиваться в трёх направлениях. Он может развиваться или
параллельно главному стеблю, или перпендикулярно к нему, или под иным
Рис. 41. Слева — культурная, справа — дикорастущая формы
тимофеевки (Phleum pratense L.). обравующи? рыхлый куст (гербарий Почвен-
ыо-агрономического мувея им. В. Р. Вильямса).
углом. Эти три направления определяют морфологический признак, бтличагощий
в том же последовательном порядке типы плотнокустовых9 корневищевых и
рыхлокустссых злаков (рис. 40—42).
104
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Три типа злаков носят и ясно отличный биологический характер. У
корневищевых злаков узел кущения всегда расположен на некоторой небольшой глубине
?
Рис. 42. Плотный куст овсяницы овечьей (Festuca duriuscula L.)
с ч;ірной корневой системой, прони&анной внутренней микоризой
(гербарий Почвенно-агрономического музея им. В. Р. Вильямса).
(3—5 см) под поверхностью почвы. Из узла кущения развивается один или два —
три побега перпендикулярно к главному, т. е. под поверхностью почвы.
Количество побегов зависит от числа укороченных междоузлий в узле кущения. Побег,
развивающийся в почве, так называемое корневище, образует три — пять узлов,
причём в каждом узле он загибается вверх и или прекращает своё развитие, или
выходит на поверхность почвы. Из тех узлов, побеги которых вышли на
поверхность почвы, образуются новые побеги, развивающиеся перпендикулярно к по-
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
105
следнему побегу, т. е. также под поверхностью почвы. Дальнейшие узлы
повторяют ту же схему. Такое развитие (симподиальное) продолжается до
наступления морозов. В первый год развития злака зацветает и приносит плоды только
первый побег, развившийся из семени (зерновки).
На следующий год все вертикальные побеги весной трогаются в рост, обра-
вуют стебли и листья, зацветают и дают плоды. По окончании цветения каждый
стебель из своего узла кущения, лежащего около 0,5 см выше материнского
корневища, образует по 1—2 подземных
корневища, которые развиваются, повторяя
прошлогоднюю схему. Корневища, развившиеся
в прошлом году, отмирают с наступлением зимы
со всеми своими стеблями и корнями.
Из каждого узла корневища и из узлов
кущения развивается по нескольку корней.
Последние тонки, редко бывают длиннее 8—10
см, сильно разветвлены и образуют большое
количество корневых волосков (рис. 40 и 45).
Второй тип злаков — рыхлокустовые —
отличается от первого только количественно.
Узлы кущения их расположены также под
поверхностью почвы. Главный побег отходит
от узла кущения под острым углом к
развивающемуся вертикально побегу и образует
только^одно подземное междоузлие, со своим
узлом кущения. Каждый побег каждого
нового узла продолжает процесс кущения по
той же схеме (рис. 46). В первый год развития
цветёт и плодоносит только первый побег,
развившийся из семени.
Корни у рыхлокустовых злаков
выходят в числе двух из каждого узла кущения.
Они так же тонки, как у корневищевых, так
же несут многочисленные разветвления и
развивают многочисленные корневые волоски. В
отличие от корневищевых, корни
рыхлокустовых развиваются до 30 см и глубже.
От двух первых типов качественно,
принципиально отличается третий тип плотнокусто-
вых злаков. Узел кущения плотнокустовых
всегда лежит выше поверхности почвы. Узел
кущения знаков представляет комплекс
наиболее деятельных тканей их организма, и жизнедеятельность его протоплазмы в
числе других условий требует одновременного наличия кислорода и влажности.
Выйдя из-под защиты поверхностного горизонта почвы, узел кущения
плотнокустовых злаков попадает в условия хорошего доступа кислорода, но
одновременно он находился бы в условиях резких колебаний влажности, если бы
путём подбора не выработался плотный куст. Плотный куст, с его лучами
расходящимися стеблями, допускает свободный доступ воздуха к узлам кущения
через промежутки между расходящимися стеблями. Вместе с тем плотность
куста, обусловливая окружение узлов кущения с боков влагоёмкой массой мёртвых
листовых влагалищ и стеблей, обеспечивает постоянную влажность
окружающего узлы воздуха.
Узлы кущения плотнокустовых злаков образуют по два побега с такими
короткими междоузлиями, что конечные узлы кажутся сидящими
непосредственно на материнском узле. Каждый побег образует очень близко к своему
основанию самостоятельный узел кущения, развивающийся дальше вверх по
Рис. 43. Схема проростка ?лака:
а — плод в чешуйках; б —
главный корень; в—первое
междоузлие, заключённое в первичное
листовое влагалище; е — узел
кущения; д — придаточные вторичные
корни, прободающие первичное
листовое влагалище; е —
первичное листовое влагалище,
открывшееся выше поверхности почвы;
ж — первый лист, облекающий
своим листовым влагалищем второе
(надземное) междоузлие;з— второй
лист; и — поверхность почвы.
Юб- ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ ,
той же схеме. Ив каждого узла кущения выходит только один корень,
питающий соответствующий побег (рис. 47 и 48),
Рис 44 Схема кущения многолетнего злап&ъфі -— вторичная корневая
система б — первое (подземное) междоузлий^ в — главный (первый)
узел кущения; г—д—е — у зли кущения второго, третьего и четвертого
порядков, э*с — корневые системы третьего и последующих порядков;
в — подземные междоузлия^ последовахеръных порядков.
Рис 45 Схема распределения корневищ и корней корневищевого злака а —
плод, б— вторичные корни (первичные не развиваются), в — первое
междоузлие, г — первый и д — второй узлы кущения, е — корневая
система третьего порядка; ж — второе (подземное) междоузлие, з—
листовые влагалища междоузлий корневища; и — короткие ветвистые
придаточные корни, развивающиеся из узлов кущения, к — поверхность
почвы.
Корни плотнокустовых злаков почти не имеют разветвлений; они гораздо
толще корней двух других групп злаков и расходятся радиально вокруг куста.
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
107
Толщина корней зависит от чрезвычайно развитой в них воздухоносной ткани,
или аэренхимы. Ода в корнях представлена чрезвычайно развитыми
межклетными промежутками и сообщается с такой же тканью стеблей и листьев. В
последних аэренхима проходит параллельными рядами, по краям которых
расположены устьица. Иногда аэренхима на листьях видна невооружённым глазом
в виде просвечивающих по длине всего листа полосок, как, например, на листьях
щучки (Deschampsia caespitosa Pal. Beauv.).
Корни всех без исключения плотнокустощх* злаков снабжены эндотрофной
или эктотрофной микоризой или одновременно и той, и другой (рис. 49 и 50).
Эндотрофная микориза заполняет клетки всех тканей корня, кроме коры, и
обыкновенно окрашена в темный или черный цвет (рис. 42). Эктотрофная
микориза покрывает корни то плотной корой, то оплетает их рыхлым пушистым
войлоком ветвящихся многоклеточных волокон мицелия. Отдельные волокна
мицелия микоризы проникают между клетками коры внутрь корня. Корневых
волосков на корнях плотнокустовых злаков не образуется. Некоторые плотноку-
стОвые представляют облигатных микотрофов, например, белоус (Nardua
6tricta L.).
Роль корневищевых злаков под лесом. Сопоставляя условия, создающиеся
в горизонте лесной подстилки под пологом осветленного леса, с признаками
корневищевых злаков, нельзя не притти к
заключению, что эти злаки превосходно приспособлены к
ярким аэробным условиям горизонта лесной
подстилки осветляющегося леса.
Корневище — стеблевой орган с
многочисленными узлами кущения, покрытый листовыми
влагалищами и укороченными листьями-чешуями, требует
свободного доступа воздуха и одновременно и
влажной среды. Вместе с тем корневища злаков на своих
растущих концах снабжены лишь конически
свёрнутыми листьями, хотя отличающимися сильным тур-
гором, но неспособными преодолеть сопротивления
плотной среды. Условия, отвечающие этим
требованиям^ хорошо выражены в лесной подстилке.
В результате грибного процесса разложения из
элементов подстилки освобождаются все элементы
вольной пищи растений в форме окисленных
минеральных соединений. Навстречу этому непрерывному
нисходящему току элементов пищи корневищевые
злаки могут раскинуть густую сеть своих
ветвистых корней, которым в этих условиях нет
необходимости углубляться далеко в подзолистый горизонт.
В природе все без исключения представители
флоры травянистого покрова молодого
осветляющегося леса представлены корневищевыми
растениями, не только злаками
ков сильно распространен,
Roth.).
Отсутствие в продуктах распада лесной подстилки минеральных
соединений азота объясняет постоянное присутствие в флоре осветляющегося'леса
представителей семейства бобовых. Они представлены исключительно видами
с сильно развитыми и очень поверхностными корневищами и с короткой
корневой шейкой. Очевидно, зародыши бактерий, усваивающих свободный азот, н?
убиваются кислой реакцией подстилки, и они в периоды выпадающих дождей
успевают проникнуть в корневые волоски бобовых, развивающих свои корни
в верхних слоях подстилки, легко промываемых всяким дождём. Отмершие над-
вемные части бобовых, разлагаясь на поверхности подстилки аэробным бакт?-
Рис. 46. Схема кущения
рыхлокустового злака а —
узел первого, б — второго,
в — третьего порядков; г —
корни третьего,
д—четвертого, е — пятого порядков;
ж — поверхность почвы.
но и видами других семейств. Из зла-
например, вейник (Calamagrostis epigeios
108
ЧДЦТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
риальным процессом, снабжают травянистую флору минеральными
соединениями азота.
Развитие дерноврго периода почвообразовательного процесса в природных
условиях может направиться по двум основным руслам в зависимости от
условий сведения леса. Так как сведение леса часто прож.сход&г. на чрезвычайно
&бшаирнгьй: пространствах сплошными лесосеками и вносит некоторое изменение
в направление первоначальных фаз развития дернового периода
почвообразования, нам придется рассмотреть оба случая отдельно.
Мы сначала рассмотрим тот случай, когда процесс взаимоотношений между
двумя растительными формациями не нарушается вмешательством
производственной деятельности человека.
Ясно, что появ дедке нозего
элемента, корнеэищевы*зліЁ«ф:В^'*^соетав?
леснрй растительной- формаций
-поможет остаться без в&ЗДэтзя на ход
развития посзіедкей. Подавление нового
элементу неизбежно повлияет на
изменение условий среды., т. е. создаст
основной стимул антагонистического "^ ЁН^'б
развития.
яйтятлгш
Рис. 47 Схема кугцения плот*
нокустового злака с вневлага-
лищными (вкстравагинальны-
ми) побегами а — узел
кущения первого порядка, б—в—
е—д—* —'узлы кущения
второго, третьего и т. д побегов
последовательных порядков;
каждый побег имеет один
придаточный корень, ж —
поверхность почвы.
л Ш#/Щ
Рис 48 Схема пущепия плотноку-
стового злака с внутривлаеалищными
(инпгравагинальными) побегами а—
6—в—9 —- побеги первого, второго и
т д последовательных порядков,
каждому побегу соответствует один
придаточный корень, д —
поверхность почвы.
Веб количество мертвого органического вещестна, отлагаемое ежегодно
травянистой растительностью в подзолистом горизонте под пологом
осветляющегося йеса, остается в этом слое без всяких изменений. В подзолистом г?ризонте
неосуществима жизнь микрофлоры, и все органические остатки в нем как бы
консервируются крецовой кислотой.
Накопление органического вещества не может остаться без влияния нэ
свойства подзолистого горизонта. Очевидно, что оно должно постепенно
накопишь свои свойства в почве, в которой оно само накопляется. Из этих свойств,
определяющих отношения к элементам внепшей среды, нас наиболее интере*
суют отношения к воде и элементам пищи растениф. Наиболее резко выражена
< д органическом веществе его влагоемкостьщ неразрывно связанная с медленностью
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
109
волосного движения воды, так как сама влагоёмкость есть функция медленности
движения воды.
По мере обогащения почвы органическими остатками и перегноем волосное
движение воды в ней становится всё медленнее, и поэтому количество воды,
притекающее сверху к корням деревьев, становится всё более ограниченным.
Сначала дефицит воды у корней деревьев пополняется восходящим из глубоких
• лоёв породы током воды. Но и последний также постепенно затрудняется, ибо
главный источник питания восходящего
тока представляет воду, проникающую по
трещинам породы из горизонта подстилки.
ііак раз по этим трещинам
преимущественно и развиваются корни травянистых,
привлекаемые наименьшим механическим
сопротивлением породы в трещинах по
сравнению с массой подзола и обилием воды,
стекающей по трещинам. Но главным
моментом будет изобилие элементов пищи,
стремящихся по трещинам в виде раствора; в
силу простого хемотаксиса корми будут
стремиться в трещины, и они прежде всего
окажутся забитыми органическим
веществом. Таким путём деревья будут
постепенно поставлены в условия всё более
обостряющегося критического недостатка воды.
Эти условия и приведут к медленному, но
неуклонному отмиранию взрослых деревьев.
Луговая растительность будет
находиться в наилучших условиях
произрастания. Запас воды в лесной подстилке
обеспечен, и он изолируется всё больше и больше
от проникновения к корням деревьев. Запас
пищи для л/отавой флоры в разлагающейся
подстилке также неограничен.
Перерывы в развитии луговой
растительности, происходящие в первое время
вследствие нового образования полога
сомкнутого молодняка под шатром взрослого
леса, не играют большой роли. Луговая
флора отмирает, но органическое вещество,
накопленное в подзолистом горизонте,
сохраняется в полной неприкосновенности
вследствие присутствия креповой кислоты.
Как только новое поколение молодняка начнёт осветляться, так тотчас под
ним с прежней силой возникает луговая флора, так называемый живой
почвенный покров.
Пышно развивающийся после каждого перерыва, вызываемого смыканием
леса, живой покров луговой растительности представляет всё возрастающее
ватруднение для развития сеянцев лесных деревьев, и природное
лесовозобновление древесных пород, возобновляющихся только семенами, будет всё больше
?атрудняться. Поэтому в составе леса всё более начнут преобладать породы,
возобновляющиеся порослью от пня (ннзкоствольники). В средних широтах
европейской части СССР такая порода дуб, в Сибири — берёза, і
По мере ухудшения роста древесной растительности естественно ослабляется
й приток мёртвых остатков, образующих лесную подстилку. Толщина её слоя
постепенно уменьшается, и в ней всё больше начинают преобладать остатки
травянистой растительности. Эти остатки не обладают упругой рыхлостью
Рис. 49. Внешняя (эктотрофная)
микориаз. на корнях и ложных
корневищах песчаного овса Elytnus sabalosus
Schmalh. /из коллекций Почвенно-аг-
рономического музея им. В. Р.
Вильнюса,)
110 ЧАСТЬ ПКРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
лесной подстилки. Толщина слоя подстилки все уменьшается, и она все более
уплотняется. В подстилке начинают развиваться условия анаэробиозиса, и
условия развития грибной флоры все ухудшаются.
Изменение свойств подстилки тотчас отражается на развитии
корневищевой флары. Корневища также требуют большого количества кислорода в почве,
в которой они развиваются. Они постепенно ослабевают и отмирают, чему также
способствует и уменьшение деятельности грибов в подстилке, а следовательно,
и уменьшение количества усвояемой пищи. Вследствие постепенного уплотне-
ввр подстилки в ней все больше развиваются анаэробные условия. Органиче-
©вде^ вещество поверхности почвы и подзолистого горизонта теперь начинает
вон^ерндров-атьоя удьмщговой вдіслотой. Последняя зимой обращается в уль-
мив, в почве начинает накопляться аморфный перегной, в еще большей степени
увеличивающий её влагоевдоеть та делающий ее совсем непроницаемой для
в-еды.
^ Рыхлокустовая фаза луга. На смену слабеющим корневищевым злакам
приходят рыхлокустовые: появляются4ежа (Dactylis glomerata L.), лесные мятлики
Рис. 50. А. Поперечный разрез корешка болотистого высокогорного овса
Tri$etum tipjbcatum Rickt. Клетки внутренней коры переполнены мицелием {а)
внутренней (эндотрофной) микоризы. При основании всякой клетки,
наполненной мицелием, видны большие просветы (б) воздухоносной ткани
(аэренхимы). Б. Поперечный разрез корешка En-anthus ravennae В
клетках внутренней коры находится мицелий внутренней микоризы (а)
(по Lebensgeschichte, 1,2)
{Роа nemorahs L., P. sterilis М. В.) и др. Длина подземных побегов рыхлокусто-
вых злаков сведена к минимуму, и они поэтому не нуждаются в рыхлой
поверхности субстрата, в котором они развиваются.
Рыхлокустовые злаки обладают глубокой корневой системой. Она
проникает в рудяковый горизонт и использует его богатые запасы фосфора и всех
других элементов зольной пищи растений,. Но корни рыхлокустовых не могут
использовать богатых запасов азота рудякового горизонта. Азот в нем находится
в форме органического вещества, апокреновой кислоты; рыхлокустовые же злаки
автотрофны, и корни их могут усвоять лишь минеральные соединения.
В связь с этим надо поставить пышное развитие большого количества
бобовых во время этой фазы дернового периода почвообразовательного процесса, среди
которых видное место занимает лесной клевер (Trifohum medium L.).
Фаза рыхлокустовых злаков под пологом отмирающих (высокоствольных)
глубококоренных деревьев, сосны и кедра и низкоствольного (порослевого)
дуба, сопровождается обыкновенно сначала единичным проникновением в состав
лесной группировки, а затем и массовым господством мелкокоренящихся
древесных пород, ели, пихты, лиственницы и осины. Эти породы используют
условия остатков равномерно рассеянного живого покрова корневищевых и
рыхлокустовых злаков, через который их семена еще могут достигать почвы,
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 111
сохранившей остатки подстилки. Кроме того, неглубокая корневая Система
?тих деревьев обеспечена большим запасом воды в верхних горизонтах почвы,
уже накопившей большой запас органического вещества.
Начинается новая фаза взаимоотношений двух растительных формаций.
Деревья с глубокими корнями частью погибли под влиянием изменения
корневищевыми злаками условий среды их обитания, частью угнетаются и
подавляются густым пологом ели, пихты и осины, и скоро остаются только древесные
породы с неглубокими корнями и редко рассеянные экземплярыпорослевого дуба.
Прекращается передвижение высокоствольниками элементов зольной пищи
из глубоких толщ породы в.почвенные горизонты. Вся корневая система новых
деревьев лежит в пределах первых 30—70 см почвенное слоя, и прекращается
дальнейшее абсолютное обогащение почвенных горизонтов зольными
элементами пищи растений ва счёт глубоких толщ породы.
С появлением новой древесной растительности возобновляется^ новой силой
на некоторое время смена двух фаз, сомкнутого и осветлённого леса, и в периоды
наступления второй фазы прогрессивно возрастает постоянство господства
живого травянистого покрова на поверхности почвы.
Очевидно, что при сложившихся обстоятельствах неизбежно должно
наступить критическое обострение условий зольного питания всех членов
растительной группировки.
Отмирающая ежегодно корневая система злаков, сохраняемая в неразло-
женном состоянии креновой кислотой верхнего горизонта почвы, ежегодно
удерживает все новые количества зольных элементов, входящих в состав
органического вещества. Условия среды, пропитанной креновой кислотой, делают
эти элементы пищи недоступными ни корням автотрофных растений, не
могущих разрушить органическое вещества,' ни микотрофным корням деревьев,
микориза -которых не может развиваться в среде, пропитанной креновой\
кислотой.
Вместо злаков, корневая система для которых стала бесполезной в
создавшейся обстановке, появляется растения, совершенно лишённые корней, зеленые
мхи. У мхов ассимиляционная и абсорбционная системы совмещаются в
надземных органах. Они всей зелёной поверхностью усваивают минеральные продукты
распада лесной подстилки и продолжают закрепление на поверхности почвы
зольны% элементов пищи растений и части азота в состоянии органического
вещества.
Деревянистые растения, лишённые зольной пищи, постепенно отмирают,
и создается угодье, которое в Сибири носит название «марь», а в европейской
части СССР известно под названием «рамени».
Обширные площади бывшей тайги покрыты богатой на вид перегнойной
почвой, несущей скудный покров^ тощих злаков и зеленых мхов и изреженны?,
отмирающие, увешанные лишайниками чахлые деревья пихты, ели,
лиственницы и осины.
Луговая етадия на лесосеках. Развитие дернового периода
^почвообразования после вырубки леса носит несколько иной характер. После очистки
лесосеки от строительного и топливного материала на ней остается много
листьев, хвои, веток, коры, щепы и опилок. Весь этот материал в первый же год
подвергается бурному грибному разложению, образуя сразу огромное
количество зольной пищи, и на следующий год после рубки, на основе изобильной
пищи, лесосека зарастает буйной растительностью лесных бурьянов. Из них
наибольшее распространение в лесо-луговой зоне имеют иван-чай (Chamaenerium
angustifolium Scop.) и золототысячник (Solidago virga aurea L.), придающие
лесосекам сплошной разовый или жёлтый цвет.
~ Эта бурьяновая фаза обыкновенно продолжается не более двух лет; за
бтот срок главная масса лесного мусора разрушается грибами.
Далыпе наступает уже более покойное разложение оставшейся лесной
подстилки и остатков лесного мусора, поверхностных корней деревьев и остат^
112 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—* ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ков бурьянов. На основе обилия зольной пищи, доставляемой этим
разложением, развевается богатая флора корневищевых злаков и бобовых.
Корневищевая стадия продолжается года три — четыре; за это время
мелкв? корни деревьев успевают разложиться.
Пока сохраняются на поверхности почвы лесосеки древесные остатки и
в йОЧаё мелкие отмершие корни деревьев, в почве леса по всей поверхности
преобладает грибной процесс разложения. Образовывающаяся креповая кис
лота удаляемся лишь медленно, так как отсутствует постоянный нисходя
щий \&& воды, вызывавшийся ранее корнями деревьев. Поэтому отмирающие
Фс-тая&н травянистой растительности просто сохраняются в почве вследствие
присутствия креновой "кислоты. Такое состояние неразлагающегося мертвого
ортавич&ского вещества иногда обозначают словами «кислый» или «сырой»
перегной (Rohhumus), й количество ехо достигает сильного развития в почв?
^шарей».
В таком состоянии почва предстэ?ште^й$офетюісмесь органических
остатков и- прдзола, не обладающего связностьвх Поаел? того как корни деревьев
разрушены грибами, вся почва оседает и облекает Органические остатки
плотной массой* После удаления креновой кислоты промыванием атмосферной водой
Ь такой почве устанавливается анаэробный процесс.
Из того, что было ранее изложено об анаэробном^процессе, ясно следует, "*
что ан&эробиозис в разбираемых условиях 'у&гаиа©яив.ается под влиянием
двух причин: Зурное аэробйое бактериальное разложение граничащих с
воздухом верхних частей мертвых остатков корневищевые злаков задерживает
кислород; трудная проницаемость для войдуха подзолистой почвы, богатой
органическими остатками, усиливает этот процесс.
Органические остатки, образовавшиеся в условиях изобилия минеральной
пищи, сами богаты её элементами илрй разложении образуют много
минеральных солей. Но физические условия среды неблагоприятны для корневищевых
влаков. Рыхлая лесная подстилка исчезла, а в плотном бесструктурном под-
воле нет кислорода. Все это ухудшает условия развития корневищевых злаков
Поэтому травостое их становится очень изреженным, и промежутки между его
стеблями быстро заполняются рыхлокустовыми злаками: тимофеевкой (Phleum
pratense *L.), луговой овсяницей (Festuca pratensis Huds.), душистым колоском
(Anthoxanthum odoratum L.) и др.
Значение рыхдокустовой фазы очень велико, поэтому она будет изложена
подробнее.
Своими длинными корнями рыхлокус?нжие влаки достигают рудякового
горизонта и черпают из него богатук? Зщгьігую Мщу, в том числе фосфор и
известь. В числе элементов золы в ййэг всегда содержится много извести и
железа, вследствие обильного содержййігя этих элементов в рудяковом
горизонте.
В лишённом притока кислорода подзолистом горизонте к этому времени
накопилось большое количество оргмичевких остатков, которые после
исчезновения креновой кислоты начинают бз^но разлагаться анаэробным путем.
Она &*&Ш> богаты зольной пищей и адбТ&ц ж очень влагоемки, и, следовательно,
бактФфаЦ встречают лучшие условия жизни. Поэтому каждую весну начинается
бурнШ-^жкацюбное разложение оргазшчее&их остатков, которое к середине
лета 8ЖЧИМ*йт вследствие накопления ул-ьмйновой кислоты.
При^ш* Накопления ульминовОй к-иетоты заключается в том, что-летом -
в почве ^т^рі^ладает восходящий ток-водь*. Деревья, определявшие
нисходящий ток вод$)?4зЙутствуют, а неглубокие корни злаков могут вызвать только
восходящий тсА.Щосле дождя начинается нисходящий ток, но он, насытив
высушенный зйШ#мс& верхний горизонт п^чвы, быстро прекращается, и вновь
начинается прер^йеи^ дождём восходйвхий ток, возвращающий к поверхности
почв^ы ульминовую" ййгЬзготу. Зимой всё количество ульминовой кислоты
денатурируется, переходите аморфный перегной, ульминЛ
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 113
»,м»,>ищ. »¦¦ J ¦ ¦ .... і -— .—.— ... ¦ -. - ¦ ¦ , . — ...
Одновременно с эти**, как только исчезает из горизонта подзола свободная
«реновая кислота, в его нейтральной среде создается возможность отложения
нерастворимых в воде углекислой извести и гидрата окиси железа. Первая
проникает в подзол в форме раствора. Гидрат окиси желоза частью выделяется*
при анаэробном разложении органических остатков, частью же вносится в него
деятельностью червей и других представителей фауны с поверхности почвы,
еда ои выделяется при аэробном распаде органических остатков злаков. Живот-
оая жизнь также появляется в подзоле лишь по исчезновении свободной кре-
ловой кислоты. При мертвом покрове в подзоле совсем отсутствует фауна, и
к водстилке она представлена, поводимому, только червями рода Enchitreus
я. леснйши муравьями.
Кояаоиды, коляоидаяьные растворы и суспензоиды почвы. Появление
в м^ссе кремнезема подзолистого горизонта аморфного перегноя и тончайше
измельченного гидрата окиси железа постепенно придаёт сыпучей массе под-
вола связность. Кроме того, эти элементы, один — перегной — по степени
измельчения, измеряемой миллионными долями миллиметра, настоящий
коллоид, другой в частичках крупностью 0,01—0,001 мм, т. е. в состоянии
суспензоида, начинают сообщать всей массе подзола свойства колЛоид-алъной
среды. В почве начинают развиваться процессы поглощения. Влияние его
тотчас же скажется на том, что начнется поглощение кальция.
Процессы поглощения в почве очень сложны и едва затронуты ^изучением.
В самых общих чертах они сводятся к тому, что в-телах, находящихся в
состоянии коллоидального измельчения, само вещество тела находится в виде
частичек самой разнообразной величины. Предел наибольшей крупности этих
частичек, проявляющих свойства коллоидов, представляет измельчение суспензоидов
до 0,001 мм. Этой крупности суспензоидов в почвах достигают только частички
ила, т. е. сме^ чавтичек каолина и полуторных окисей; величина их частичек
колеблется зтш? в пределах неизмеримо малых величин. Мелкостью частичек
перегноя определяетея'еі'биенгЬ дисперсности коллоидального вещества почвы.
Коллоидально измФй^й&^нже тела и иловатые продукты <«0,00і мм)
способны образовывать с водой так называемые коллоидальные растворы и
суспензии. Разница между теми ш другощи зтшъ количественная. В таком состоянии
масса коллоида сложена ий гранул, представляющих каждая много
молекулярный комплекс, состоящий из гранулы и группы «поглощенных*) ионов. Гранула,
«поглощенные» ею ион?і совместно со свободными ионами в окружающей
жидкости (интермицеллярной) составляют в совокупности так называемую
мицеллу.
Гранула, частичка вещества в коллоидальном измельчении, состоит ив
большого числа молекул, настолько большого, что гранулы суспензий можно
видеть в сильный микроскоп, а гранулы коллоидальных растворов можно
приблизительно измерять приемами улртрамикроско?ического наблюдения.
Величиной и разнообразием величин своих гранул коллоидальные растворы
отличаются от истинных, молекулярных растворов.
Основное свойство гранулы — её абсолютная нерастворимость в той
жидкости, с которой коллоид способен образовать коллоидальный раствор. Если бы
гранула коллоида обладала хотя бы ничтожной растворимостью в этой
жидкости, то при её ультрамикроскопической величине она мгновенно бы
растворилась. /
Почвенные коллоиды абсолютно нерастворимы в воде, и гранулы их
совершенно химически инертны Они не входят ни в какие химические взаимоотноще-
ния с другими телами, до? тех пор пока они обладают свойствами коллоида.
Как только произойдет химическое взаимодей^вие между гранулой и другим
веществом, коллоидальный раствор или суспензия перестают существовать.
Вторая часть мицеллы состоит из группы ионов, удерживаемых на
поверхности гранулы разностью электростатических зарядов гранулы іг этих ионов
(катионов). Она представляет активную часть мицеллы, способную входить во
8 Почвоведение—-236
114 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
взаимодействия с ионами других активных тел с соблюдением эквивалентных
отношений. Эта активная часть представляет лишь незначительную долю всей
гранулы. Поэтому понятно, что эквивалентные отношения при реакциях
поглощения не могут сохраняться по отношению ко всей грануле.
При возникновении коллоидального раствора роль свободных ионов мицеллы
играет часть молекул одного из реагентову принимавших участие в образовании
коллоида. Одна из групп ионов задерживается главной массой мицеллы, входя
в качестве поглощенных (адсорбированных) в состав гранулы, другая же группа
ионов противоположного знака остается свободной и распределена в воде
коллоидального раствора, образуяхтак называемую интермицеллярную жидкость,
В таком состоянии коллоидальное вещество называется гидрозолем.
Когда коллоидальный раствор приводит в соприкосновение с другим
соединением, находящимся в настоящем молекулярном растворе, то может произойти
обменная реакция между молекулами истинного раствора и ионами
коллоидальных растворов, как распределенных в интермицеллярной жидкости, так
и поглощенных гранулой. Обмен всегда происходит в отношениях,
эквивалентных не всей массе гранулы, а лишь ее активным свободным и поглощенным
ионам.
Если при этих обменных реакциях образуются новые соединения, степень
ионизации молекул которых менее значительна, то условия существования
коллоидального раствора нарушаются, и коллоид выпадает в форме гидрогеля,
который при высыхании обращается в гель. Подобное же уменьшение степени
ионизации молекулы, в состав которой входят свободные ионы мицеллы, т. е.
так называемой ионогенной молекулы, чем бы оно ни производилось, приводит
к свертыванию, оса&сдению, образованию хлопьев, одним словом, к образованию
гидрогеля. Это осаждение может быть вызвано сгущением интермицеллярной
жидкости, оно может быть вызвано ^прибавкой раствора нейтральных солей,
обменным замещением одновалентного катиона катионом иной валентности,
нагреванием, замораживанием, прибавкой других растворов и многими
другими причинами. Для различных коллоидов эта реакция может быть и
обратима, и необратима. {
Похожие реакции происходят и тогда, когда степень измельчения вещества
значительно меньше, чем в коллоидальном растворе, например, в иловатой
части почвы. Их смеси с водой называются суспензией, или взвесью. Суспензия
может долго оставаться мутной, но в/ней взвешенные частички медленно, но
непрерывно оседают, чего не наблюдается в коллоидальных растворах.
Описанные выше реакции поглощения для суспензий, повидимрму, всегда
обратимы, т. е. по удалении причины осаждения получается опять суспензия.
Но коллоиды почвы, как минеральные, так и органические, отличаются
необратимостью реакций образования гидрогелей и гелей.
Так, образовавшийся гидрогель кремнезема уже не может вновь
обратиться в гидрозоль, — он остается в лочве в виде аморфного порошка пыли
крупностью от 0,01 до 0,001 ь^м.
Гуминовая и ульминовая кислоты при замораживании их растворов и при
вцделении их из солей обращаются в гидрогели, называемые «свежеосажден-
ным» гумином и ульмином. При кипячении растворов этих кислот и при
высыхании их гидрогелей (свежеосажд?нных форм) образуются гели, носящие те
же названия, гумин и ульмин. Но эти гели не могут быть обращены в
гидрогели, равно как гидрогели не могут вновь образовать растворимых в воде
кислот, — эти реакции необратимы. Гели названных кислот образуют частички
в 0,001 мм, которые дают такие же суспензии, как каолин и полуторные окислы,
со всеми такими же отношениями к воде.
Такими же свойствами отличается и апокреновая кислота, выделенная из
ее солей. В других формах она мне неизвестна.
Изложенные начала химии коллоидного состояния тел представляют тот
минимум сведений (а не гипотез), без которых* было бы очень затруднительно
*Mtf'"iii'. . "ТВ.1.1 ¦'¦'"' :¦ 4- if "д гг:;. г- у jr. , ; ,,. ,-j : ¦ гч ¦¦!¦ иг.:1 ¦¦ и ' ==дсі' ' . . ЛД'.".^Д-
ЛУГ0ВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 115
«ОіВ&тсдьтое отношение к тем процессам, которые протекают в почве под влия-
вдр^здравянистых растений. ^
«*« * Лриобретснив дерновыми почвами комковатой структуры-В рыхлокустовой
ф&ве дернового процесса в массе пылеватых частичек подзола накопляется
возрастающее количество суспензоидов полуторных окислов и коллоида ульмина.
Они постепенно заполняют промежутки между частичками подзолистого гори-
8онта и придают ему свои свойства. Раствор солей кальция g сильными
кислотами, поступающий сверху от аэробного разложения» органических остатков
Bt поверхностном слое почвы, вступает в обменное разложение со свободными
ионами мицелл ульмина и полуторных окислов. Ион кальция постепенно
замещает ионы одновалентных металлов и ионы водорода, всё более обогащая
поглощающий комплекс почвы поглощённым ионом двухвалентного кальция.
Под поглощающим комплексом почвы я понимаю механическую смесь
суспензоидов полуторных окислов и каолина со свежеосаждёнными коллоидальными
формами гумина, ульмина и апокреновой кислоты, новообразующимися во время
разложения органического вещества. Суспензоиды, входящие в состав
поглощающего комплекса, представляют хотя и плотный комплекс, но проницаемый
для жидкостей. Реакции с соприкасающимися молекулярными растворами
поэтому происходят .не только на поверхности комплекса, но и на всей
поверхности составляющих комплекс гранул и суспензоидов.
Под влиянием двухвалентного иона кальция суспензия полуторных
окислов и ранее образовавшийся ульмин коагулируют и, облекая своей числен-
ностьюсмассу частичек подзола, придают ему агрегатную структуру.
Подзол вследствие этого теряет свою вязкость и пластичность, и отношения
•его к воде меняются. Его влагоёмкость мало изменяется, но так как он
разбился на агрегаты, промежутки между которыми больше, чем между
отдельными частичками,,проницаемость его сильно возрастает.
Наступает новая фаза дернового процесса. Корни рыхлокустовых злаков
густой сетью пронизывают всю почву. Они развиваются во всей массе почвы,
побуждаемые обилием зольной и азотной пищи, которая теперь в виде
окисленных солей сплошным током после каждого дождя устремляется из
поверхностного горизонта вниз. По пути раствор солей жадно впитывается агрегатами,
у которых волосность очень развита и которые были иссушены корнями в
предшествующий бездождный период.
Таким образом весь горизонт подзола, равно ккк и рудяковый со своим
богатым запасом минеральной пищи, отложенной ещё во время господства
леса, пронизываются корнями злаков. При своём развитии более крупные корни
оказывают равномерное давление на массу почвы и уплотняют её по всей своей
длине, уменьшая расстояние между агрегатами. Так как почва в первой
половине л.ета накопляет в себе значительное количество ульминовой кислоты, то при
замерзании вновь образующийся свежеосаждённый перегной (ульмин)
отлагается между частичками уплотнённой почвы и придаёт её комкам
возрастающую с каждым годом связность.
В поверхностном горизонте почвы к этому основному процессу
присоединяется ещё и второй. Поверхностные части органического вещества разлагаются
при полном доступе воздуха, аэробным путём.. При этом выделяется гуминовая
кислота; она немедленно нейтрализуется образующимся одновременно
аммиаком в нейтральную гуминовоаммиачную соль. Эта соль немедленно
растворяется в воде, которая в избытке получается из органического вещества при
его аэробном разложении. Раствор гуминовоаммиачной соли жадно впитывается
просохшими агрегатами поверхности почвы.
Участь гуминовоаммиачной соли в различных горизонтах почвы будет
разной. В самом поверхностном идёт аэробный процесс. Под его влиянием соль
совершенно разрушается, до полной минерализации её элементов. Аммиак
обратится в азотистую кислоту, которая усредняется частью карбонатом кальция,
частью она вытесняет гуминовую кислоту из вновь образующейся гуминово-
8*
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ— ОСНОВЬі ПОЧВОВЕДЕНИЯ
аммиачной соли и образует азотист?амми&чную соль. В образовавшихся солях
азотистой кислоты последняя немедленно переводится аэробным процессом
в азотную* кислоту, которая образует частью нитрат кальция, частью вытеснит
новое количество гумнновой кислоты, так как аішйак, бывший в соединении
с азотной кислотой, сам будет обращен последовательно в те же кислс/ты. Так
продолжается до тех пор, пока все соли азотной кислоты не будут использованы
корнями растений.
Из аммиачной соли гуминовая кислота всегда выделяется в форме абсолютно
нерастворимого нейтрального объемистого осадка свежеосажденното гумина
и разрушается деятельностью аэробов до полной минерализации ее элементов.
Аэробный процесс протекает в поверхностном горизонте и поглощает весь
кислород, стремящийся проникнуть в глубже лежащие слои почвы, в которых
поэтому господствуют условия анаэробйозтеа.
Верхний слой анаэробного горизонта периодически промывается дождём,
ульминовая кислота из него вымывается в более глубокие слои, и поэтому
анаэробный процесс в Вгём не прекращается. В проникшей сюда гуминовоаммиачной
соли аммиак разрушается анаэробный процессом с выделением свободного
молекулярного азота. Оставшаяся свободная гуминовая кислота хотя и
выделяется в форме нейтрального объемистого осадка, но анаэробным процессом
не разрушается.
В этом заключается главное неудобство-, например, способа обезвреживания
городской канализационной жидкости анаэробным процессом. При нем на
поверхности гнилостного бассейна получается объемистая корки, сФде^икащая
много гумина, который сильно затрудняет процесс сушки осадка, необходимый
для дальнейшего разрушения его аэробным путем.
Таким образом, в верхнем слое анаэробного горизонта накопляется гумин
в течение всего вегетационного периода, увеличивая содержание в почве
деятельного перегноя вследствие поглощения гранулами катиона кальция.
Повйдимому, главная масса гуминовоаммиачной соли, проникающая
в анаэробный горизонт, разрушается в его верхнем слое. Но если эта соль
проникает еще глубже, в слои, в которых прекращается вымывание ульминовой
кислоты, то здесь она сохраняется до весны будущего года, когда она и
разрушается анаэробным процессом с выделением гумина и одновременным
образованием ульминовой кислоты,
В течение той же рыхлокустовой стадии дернового процесса развиваются
свойства дернового горизонта почвы, имеющие первостепенное практическое
вначение в земледелии. Эти свойства — комковатая структура и прочность
структуры почвы.
Прочностью называется способность комков почвы сопротивляться
размыванию их водой. Это свойство не ^следует смешивать со связностью. Связностью
называется способность почвы противостоять силам, стремящимся механически
разъединить её частички. Почва может быть очень связной, но совсем не
обладать прочностью. Например, обычная красная глина может обладать столь
значительной связностью, что потребуется сильный удар молотка, чтобы
раздробить даже небольшую глыбку её; между тем такой же величины глыбка ее,
опущенная в воду, мгновенно расплывается в бесформенную массу, — она
не обладает прочностью.
По мере того как между частичками почвы, соединёнными в агрегаты,
отяагаетоя абсолютно нерастворимый в воде перегной, ульмин и гумин, он
соединяет частички почвы упругим и нерастворимым в воде цементом- Но
чтобы откладывающийся в почве абсолютно нерастворимый в воде перегной
стал цементом, необходимо наличие иона кальция. Развивающиеся в это время
на почве боб?ше растения содержат большое количество кальция. При
разрушении мёртвых корневых остатков бобовых кальций освобождается из
органических соединений в виде солей сильных кислот, азотной и серной, и в форме
катиона кальция поглощается аморфным коллоидальным перегноем. Кол*
ЛУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 11?
цшй SU-тк- I—if ііімиіці ih-i ' ¦ ¦ &• •• ¦¦ ¦¦ - »_.— ¦¦ — ¦ . і |||™ч — ¦¦ ¦ ¦¦ —
ядавдьц содержащие в поглощённом состоянии двухвалентные катионе, в тоі*
«меле и Са", теряют способность рассеивать свои гранулы в воде,
образовывать коллоидальные растворы. Они становятся во всех отношениях
нерастворимыми в воде. Поэтому аморфный, коллоидальный перегной, поглотившие
катион Са, цементирует агрегаты почвы упругим и абсолютно нерастворимым
вводе цементом, который « придаёт комкам почвы способность не расплываться
в воде, прочность. Такой перегной называется деятельным. По мере^
высыхания почвы и, повидимому, также под влиянием времени свежий перегной теряет
воду и уже не отличается упругостью, а, наоборот, он становится очень хруп*
ким и легко рассыпается в ^рончайший порошок, суспензоид.
Почва, содержащая небольшое количество минеральных или органических
суспензоидов, может обладать значительной прочностью, т. е. частички е?
могут быть хорошо сцементированы нерастворимым в воде цементом, но так
как этот цемент не отличается крепостью, то такая почва не будет отличаться
связностью. Она будет легко утрачивать свою структуру под влиянием
механических причин и одновременно будет, очевидно, утрачивать и свою
прочность.
Ясно также, что по мере того как с течением времени всё новые порцию
образующегося свежего перегноя будут переходить в состояние суспензоидов^.
будет непрерывно расти и связность почвы, а следовательно, будет
увеличиваться и обеспеченность её прочности от разрушения под влиянием
механических причин.
Верхние горизонты почвы, чаще и в более сильной степени подверженные-
высыханию, будут легче терять свою прочность под влиянием механических
причин, так как в них большое количество свежего перегноя обратится в сус-
пензоиды. Наоборот, более глубокие, более влажные горизонты почвы будут
менее чувствительна к механическим воздействиям, так как они всегда
содержат большое к0$шч$айівд упругого свежего перегноя.
Первое время вод^іаоса подзола, [равномерно проникнутая всё
увеличивающимся количество^^спевзоидов, а также равномерно-пропитанная
свежим-перегноем, прбдотщяш^і^ор^ бы одаоредйуф лч&о&гую массу агрегатов^
пронизанную во всех нанравіг&йй*^ корневыми трубочками.
По мере дальнейшего развития рыхдокустовых злаков их корни всё чаще
развиваются по старым корневым трубочкам, заполненным потерявшим тур-
гор веществом отмерших корней. Эти трубочки представляют пути
наименьшего сопротивления почвы развитию корней. Давление на стенки трубочек,
которое оказывает утолщение корней во время роста, возрастает с каждым
новым поколением корней, так как трубочки все больше заполняются неизбежно-
остающимися мертвыми органическими остатками.
Наконец, почва в промежутках между корнями достигает максимального
уплотнения, и при малейшем давлении начинается уже растрескивание всей
массы почвы по поверхностям наименьшего сопротивления, положение которых
определяется бесчисленными пересекающимися корневыми трубочками, К тому
же и давление исходит из трубочек, давят развивающиеся в трубочках корни,
и давит набухающее при' смачивании органическое вещество. Наконец, вся
масса почвы разделяется на многогранные отдельности, комки, состоящие иэ
комплексов агрегатов, частички которых связаны суспензоидами и прочно
сцементированы в комки аморфным перегноем. Почва приобрела во всей массе
прочную комковатую структуру.
Под влиянием замерзания комковатая почва неизбежно приобретает рых~
лость. Этот процесс развивается таким путём. В комковатой почве имеются двух
родов промежутки. Промежутки между отдельными частичками агрегатов
составляют самые тонкие волоодые промежутки, и отдельные агрегаты отделены
друг от друга сетью более крупных, но также волосных промежутков. Вторую
группу составляют промежутки между комками. Они состоят из комбинации
волосных промежутков на местах соприкосновения комков с сетью неволосных
•*
118 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
полостей, соединяющих эти во-лобные промежутки между собой во всех
направлениях.
Процесс замерзания почвы совершается в таком порядке, что сначала
образуются кристаллы льда на стенках неволосных полостей, вода же в
волосных трубках ещё не замерзает. Кристаллы льда начинают быстро расти за
счёт воды поверхностных плёнок, полостей, непрерывно возобновляемой волос-
вой водой из капилляров, разделяющих агрегаты, пока не замёрзнет в них вода,
что происходит при более низкой температуре. Наконец, при дальнейшем
понижении температуры замерзает вода и в промежутках между частичками
агрегатов.
Далее наступает 'следующая стадия процесса. Вследствие перехода воды
яеволосных полостей между комками в лёд уменьшается парциальное давление
-её паров в этих полостях.
Разница величины парциального давзтния пара вызывает осмотический
ток его из нижних, незамёрзшнх горизонтов породы. Под влиянием этого
притока пара начинается рост кристаллов, одевающих друзами стенки полостей.
Растущие кристаллы оказывают непреодолимое "молекулярное давление по
«сем направлениям своего роста. Комковатый гориЭбнт вспучивается до тех пор,
пока все волосные и неволосные его полости не заполнятся сплошной массой
льда. Вследствие этого процесса первый количественный максимум влажности
-в замерзавшей почве всегда наступает после её оттаивания, независимо от
присутствия или характера таяния снегового покрова.
Значение злаков и бобовых луга в почвообразовании. После того каюкомко-
«атость почвы дернового горизонта достигла своего максимума, продолжается
беспрепятственное развитие автотрофной флоры луговых злаков. Сообщество
такого луга всегда состоит из трёх групп травянистых растений. Первую
представляют корневищевые злаки, которые находят богатую зольную и азотную
пищу в продуктах аэробного распада поверхностно расположенного
органического вещества. Вместе с тем корневища их в рыхлой комковатой почве
встречают все необходимые для них условия.
Вторую группу представляют злаки рыхлокустовые. Они находят обильную
вольную пищу в ортштейновом горизонте, из года в год переносят запасы её
в верхние горизонты почвы и отлагают их здесь в форме органического вещества.
Та часть зольных элементов пищи, которая остаётся на поверхности почвы в виде
отмерших надземных остатков, освобождается аэробным путём. Продукты этого
разложения немедленно усваиваются неглубокой, но густой сетью корней
корневищевых злаков и после отмирания их остаются в почве в виде органического
вещества.
Многолетние элаки, и из них особенно корневищевые и рыхлокустовые,
представляют одну из наиболее важных природных групп растений,
приспособившихся к самому полному и детальному использованию всех факторов жизни
и особенно практически важных элементов пищи. Свойство, которое
обусловливает эту роль злаков в экономике живой природы, а следовательно, и в
сельскохозяйственном производстве, заключается в их неограниченной побего-
производителъной способности.
При этом не следует забывать, что всякий новый побег злака — вполне
-самостоятельный организм. Он развился путём вегетативного размножения
старшего организма и имеет вполне самостоятельную систему как надземных
•органов, так; и подземных. Новый побег может быть во всякое время отделен
-от материнского растения без всякого вреда для обоих. Точно так же он может
во всякое время отмереть без всяких последствий для материнского организма.
Поэтому способность к быстрому образованию побегов даёт злакам широкую
возможность в любое время использовать прибывающее наличие любого
почвенного фактора жизни только в зависимости от наличия космических факторов.
Третий член сообщества луга в его рыхлокустовой фазе — травянистые
бобовъіе, причём здесь развиваются исключительно корневые виды их. Причина
ДУГОВАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
11»
массового развития бобовых понятна. При наличных условиях преобладания
аяаэробиозиса азот будет находиться в состоянии относительного минимума.
Несмотря на абсолютное бог.атство почвы в это время азотом, он будет нахо*
даться в неусвояемой автотрофяыми растениями форме органического
вещества. Главная его масса заключается в азотистых соединениях органических
остатков, другая, большая часть находится в форме азота апокреновой кислоты,
и, наконец, азот входит в большиі количествах в состав перегноя (ульмин а
гумин и соответствующие им кислоты).
Поэтому при наличии большого коли
чества воды, которое может запасти
комковатая рыхлая дерновая почва, и при
наличности большого аапаса удобоусвояемой
зольной пищи злаки в отсутствие бобовых не
могли бы развить достаточно густого
травостоя, чтобы использовать приток космических
факторов. Бобовые, развиваясь на незанятых
влаками пространствах травостоя и усваивая
свободный азот атмосферы, разложением
своих однолетних надземных органов дополняют
пищевой режим злаков усвояемой азотной
пищей. На лугу устанавливается известное
нормальное количественное соотношение
между злаками и бобовыми.
Глубокие многолетние корни бобовых,
достигающие часто длины 2—4 м, устраняют
соперничество бобовых и злаков из-за
элементов зольной пищи. Напротив, бобовые
до известной степени „^продолжают роль
деревьев в деле перенесения элементов зольной
пищи растении, ра??еяійшх ів почворбра-
вующей породе, и концентрации их теперь
уже в верхнем, дерновом горизонте-' почвы.
В этом отношении особенно важную роль
играет чрезвычайно лёгкая усвояемость
кальция корневой системой бобовых растений. По
этой причине все органы бобовых всегда
богаты кальцием, и при отмирании и аэробном
разложении их надземных органов кальций
в виде углекислой, сернокислой и
азотнокислой солей проникает в поверхностные слои почвы. Здесь кальций солей входит
в обменное разложение с ионами, адсорбированными перегноем почвы, и всё
время поддерживает присутствие поглощённых ионов двухвалентного металла.
Неполная ионизация растворов этих солей в интермицеллярной жидкости
почвенных коллоидов и суспензоидоб и присутствие углекислой извести
поддерживают агрегатное состояние почвы. При этом особенно важны те соли, из
растворов которых при ионизации выделяется катион кальция, ибо при его
поглощении перегной приобретает способность не рассеивать свои гранулы в воде.
Такой перегной не даёт коллоидального раствора; он прочно склеивает комки
почвы, комки не расплываются в воде, и почва приобретает под совокупным
воздействием злаков и бобовых прочную комковатую структуру. В ^отсутствие
бобовых преобладающие в золе злаков одновалентные металлы при длительном
проникновении их солей в почву постепенно вьггёснят поглощённый катион
кальция из перегноя, почвенные коллоиды перейдут в состояние коллоидального
раствора, а суспензоиды утратят состояние коагуляции, и вся масса почвы
приобретёт раздельночастичную структуру с_ преобладанием волосных свойств а,
связности и с полной утратой прочности.
Рис. 51. Клубеньки на корнях бобо*
вого, переполненные бактериями,
усваивающими свободный азот
атмосферы (из коллекций Почвенно-агро-
номического музей им. В. Р. Виль-
ямса). '
'120 ЧДСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Внешние признаки дерново-подзолистьіх почв. В то время когда развитие
группировки рыхлокустовых злаков подходит к своему расцвету, наиболее
яркого выражения своих свойств и признаков достигает та стадия дернового
пердода почвообразовательного процесса, которая воспринимается нами как
-дерново цодзрлистые почвы.
В этой стадии в почве наиболее ясно отличаются четыре горизонта:
1. Горизонт дерновый, окрашенный сверху в коричнево-черный цвет
вследствие присутствия гумина. С углублением цвет переходит в коричневый, так
как низке преобладает »ульмин> В верхних частях горизонт состоит из рыхло
еалегающих прочных комков, все промежутки между которыми заполнены
живыми и мертвыми корнями и корневищами, скрепляющими комки в дернину
По мере углубления крличэство органических остатков и аморфного
перегноя постепенно уменьшается; то же изменение претерпевают и степень
комковатости, прочность комков и цвет почвы, до те& пор пока верхний горизонт не
перейдёт во второй, подзолистый горизонт.
2. Подзолистый горизонт серого цвета, с гораздо меньшим содержанием
•?рг анических остатков. Комковатость в подзолистом горизонте постепенно
переводит в агрегатное состояние. Благодаря ему пластичность подзола сильно
уменьшена, и весь горизонт приобретает характер рыхлой, лёссовидной
структуры. х
Так же постепенно подзолистый горизонт уереход^ в цудяко^ый горизонт.
3. Рудяковый горизонт может иметь самые $ад!кю^р&8шлб оттенки желтого,
«расного, бурого, чёрного и серого цветов. Этот горизонт может вскипать или
яе вскипать при емачивании кислотой. Его структура тоже может быть самой
разнообразной. В рудяковом горизонте часто весьма сильно выражено присут-
-ствие жрвых и мёртвых корней.
4. Ниже, также с/постепенным переходом обособляется глеевый горизонт
•серого цвета. При прокаливании серый цвет его переходит в желтый или
красный вследствие окисления закдси железа в окись. Почва глеевого горизонта,
смоченная сначала кислотой и тотчас обработанная раствором красной
кровяной соли (K3Fe(GN)e), окрашивается в грязно-синий цвет. В глеевом горизонте
встречаются лишь живые и мёртвьіе корни бобовых и мёртвые "корни деревьев.
В нижних частях глеевый горизонт начинает распадаться на граненые оре-
' ховатые отдельности. Отдельности большей частью оглеены с поверхности,
сохраняя цвета материнской породы в центральных частях. Поверхности от-
дельностей покрыты кремнезёмной присыпкой и окрашены бурыми примазками
ульмина. •
По мере углубления оглеенность о^д^льностей уменьшается, и постепенно
наступает переход к ореховатой материнской породе с присыпкой и
примазками по граням. Отдельности породы по мере углублейия становятся все круп-
еее и постепенно переходят в бесструктурную почвообразующую породу
разнообразных цветов, всегда пронизанную сетью трещин.
ГЛАВА ПЯТАЯ
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
Накопление мёртвого органического вещества в почве. — Плотнокустовая
фаза дернового периода. — Избирательная поглотительная спосоОность
почвы. — Накопление органического вещества на поверхности почвы. —
Микотрофизм плотнокустовых злаков. — Микотрофизм и бактерио*
трофизм. —У меньше ние зольности нарастающего торфа. —Деревянистая
флора болота. — Автотрофная флора болота. — Осоковое болото. —
Зеленомоховое болото.—Разложение торфа. — Сфагновое болото. — Био~
логические особенности сфагновых мхов. — Водораздельное болото. —
Низинные болота. — Зарастание озер.
Прогрессивное накопление органических остатков и аморфного перегноя
в почве луга в его рыхлокустовой фазе должно вызвать ряд процессов, которые
неминуемо приведут к изменению условий среды. Здесь необходимо обратить
внимание на то, что самый процесс накопления органического вещества
протекает в порядке прогрессивного усиления, так как он сам одновременно и
следствие^ и причина анаэробного процесса, в условиях которого он осущестгляется.
Накопление мёртвого органического вещества в почве. Накопление
органического вещества в поверхностном горизонте почвы ограничивает приток
кислорода к её внутренней массе и, сгущая этим путём условия анаэробиозиса,
повлечёт за собой ещё большее усиление самого процесса накопления. Поэтому
последствия такого накопления будут сгущаться очень быстро.
Прежде всего начнёт выявляться относительный недостаток всех элементов
вольной пищи и азота. Они будут скопляться в поверхностных горизонтах
почвы. Аэробный процесс вследствие сгущения массы органического вещества
будет всё больше отодвигаться к тонкому поверхностному горизонту почвы.
Продуктами аэробного распада могут воспользоваться только корневищевые
злаки. Соединения элементов пищи не могут притекать в глубь почвы, ибо все
промежутки между комками почвы заполнены органическими остатками, а все
промежутки между агрегатами комков заполнены аморфным перегноем.
Движение воды в этих условиях только волосное, и в органическом веществе скорость
его практически равна нулю.
Запасы зольной пищи рудякового горизонта, которые раньше
использовались корнями рыхлокустовых злаков, уже окажутся близкими к исчерпанию.
Они в значительной степени перенесены в верхние слои почвы.
Кроме того, для рыхлокустовых окажутся в критическом состоянии ещё
три элемента. Корневые бобовые исчезнут с поверхности луга: их корни
окажутся в среде, насквозь пропитанной водой и не содержащей воздуха, азот
которого необходим для их питания. Для рыхлокустовых злаков наступит
азотный голод.
После прекращения образования креновой кислоты, получавшейся при
разложении лесной подстилки, и вследствие одновременного прекращения
нисходящего тока воды в результате вытеснения лесных деревьев, прекратится и
поступление в рудяковый горизонт кренатов, растворимого источника энергии
и пищи анаэробных бактерий.
Недостаток источника энергии легко восполняется массой отмирающих
корней, пронизывающих рудяковый горизонт, но с источником кислорода как пищи
«... '.=а;^^д== -ь— ямііаввдоияддагддс^^д^1 ¦ ' ¦¦>¦¦¦ ¦ ¦ :¦¦¦ —гт - ...—¦¦ ft*—:
122 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
дело обостряется. Для получения пищевого кислорода анаэробные бактерги
начинают восстанавливать все элементы породы рудякового горизонта,
способные к восстановлению. Таких элементов несколько: свободная окись железа,
как первоначально находившаяся в породе, так и отложившаяся в процессе
образования рудякового горизонта, и окись железа, связанная с апокреновой
кислотой.
Порода начинает оглеиваться, и процесс обращения апокрената окиси
железа в ту же соль закиси железа связан с выносом солей железа, так как апо-
креновая соль закиси железа растворима в воде. Так как ток почвенной воды
начинает выносить эту соль, то вместе с тем появление растворимой соли железа
приводит к обменной реакции между фосфатом кальция рудякового горизонта
и закисной солью железа. В результате реакции образуются апскренат кальция
и фосфорнокислая соль закиси железа, или вивианит. Последний неусвояем
корнями растений, и для рыхлокустовых злаков наступает, кроме азотного,
и фосфорный голод.
Та же участь постигает сернокислую соль кальция и все сульфаты,
притекавшие из горизонта лесной подстилки и поглощённые коллоирами рудякового
горгзонта. В присутствии растворимого апокрената закиси железа они
обращаются в апокренат кальция и растворимую сернокислую закись железа.
Последняя быстро восстанавливается в сернистое железо, абсолютно
нерастворимое в воде. Для рыхлокустовых злаков наступает и серный голод.
Вместе с тем апокреновая соль закиси железа, образовавшаяся в рудяковом
горизонте постепенно, вследствие своей растворимости в воде осмотически
пронизывает всю толщу пропитанной водой почвы и отравляет её для всех растений,
в корнях которых недостаточно развита аэренхима.
Только у растений, в корнях которых, как, например, у микотрофных,
хорошо развита аэренхима, приток кислорода к корням настолько обилен,
что его хватает не только для дыхания корней, но избытка его хватает и для
развития вокруг корней (в «ризосфере») аэробных, так называемых хсмотроф-
ных бактерий. Эта категория бактерий использует в качестве источника энергии
для своей жизнедеятельности ту энергию, которая выделяется при
производимом ими химическом воздействии на минеральные соединения. К числу таких
принадлежат железобактерии, окисляющие вакись железа в окись и исполь-
вующие освобождающуюся при этой реакции энергию для своей
жизнедеятельности. Эти бактерии развиваются на корнях микотрофных, окисляют ядовитую
соль закиси железа и обезвреживают почву. Поэтому корни микотрс^фпых часто
окружены жёлтыми или красными трубочками почвы, в которой соль
апокрената закиси железа, придававшая серый цвет глеевому горизонту, окислена
в окисную железную соль железней кислоты.
Рудяковый горкзонт в этой стадии резко изменяет свой внешний вид. Он
из жёлтого или красно-бурого становится серым и весь испещрён чёрными
жилками и точками. Мі кроскоп показывает, что чёрные вкрапления состоят из
древовидных кристаллов март вита (FeS2). На воздухе оглеенный ортштеГнэ-
вый горизонт принимает голубоватый, синеватый или зеленоватый оттенки.
Иногда в этом горизонте в свежем разрезе попадаются белые прожилки, пятна
или целые слои, которые после нескольких часов пребывания на воздухе
приобретают синюю или голубую окраску. Это изменение цвета зависит от
вивианита, фосфорнокислой закиси железа, который в природных условиях
образования обладает белым цветом, но в соприкосновении с воздухом растворяет
молекулярный кислород, не входя с ним в соединение. Синий цвет вивианита
представляет цвет кислорода, сгущбпного на поверхности гранул
коллоидальной фосфорнокислой закиси железа в виде так называемого твёрдого раствора.
Вивианит, заключённый с освобождённой от растворённого кислорода водой
в герметически закрытый сосуд, наполненный до самой пробки, быстро, в
течение 1—2 недель, окисляется в красно-бурую фосфорнокислую окись
ікелеза. В сухом состоянии вивианит сохраняет синюю окраску десятками лет.
i п i wi.ri i '.i щді ¦ t i i и; u i i i ib i| i i i ¦ Ji4-' Hi
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 123
Под влиянием всех упомянутых прдчин рыхлокуетовые злаки быстро
ослабевают в развитии, и на их ослабленные организмы нападают паразитные
растения, как высшие, так и низшие. Луг в такой стадии характеризуется
неудержимым массовым развитием зеленых паразитов: очанок (Euphrasia L.), цоцремка
^Rhinanthus L.), марианника (Melampyrum L.), которые, паразитируя на
корнях рыхлокустовых злаков, окончательно освобождают от них поверхность
луга.
Освобождающуюся поверхность луга быстро занимает новая группировка
травянистых растений, плотнокустовые злаки, и дерновый процесс переходит
в новую фазу, плотнокустовую, которой заканчивается луговая стадия дернового
периода почвообразовательного процесса и начинается его болотная стадия.
Плотнокустовая фаза дернового периода. Растительная группировка
плотнокустового луга состоит из трех типов растений: плотнокустовых
злаков, корневищевых злаков и бобовых. Корневищевые используют результаты
поверхностного аэробного процесса. В этой фазе развития луга чаще всего ветре*
чаются трясунка (Brizainedia L.), зубровка (Hierdchloe odorata Wahlb.).
Бобовые дополняют недостающее азотное питание корневищевых. Нужно только
добавить, что по причине полного отсутствия воздуха в глубоких слоях почвы
луга в этой фазе бобовые с глубокими корнями сменяются бобовыми
корневищевыми, из которых чаще встречаются луговая чина (Lathyrus pratensis L }
и заборная вика (Vicia sepium L.).
Плотнокустовым злакам присущи два признака, качественно их
отличающие от рыхлокустовых и корневищевых: их узел кущения всегда развивается
выше поверхности почвы, и все плотнокустовые злаки микотрофного типа
питания .
Оба признака, каждый в отдельности, вносят новые условия в процесс
почвообразования, которые в совокупности дают основание для выделения
особой, болотной стадии дернового периода. Одновременно плотнокустовые злаки
сохраняют в полной и даже усиленной мере существенное свойство растений
луговой растительной формации. Они накопляют в почве мертвое органическое
вещество. Сохранение этого существенного признака дернового периода
почвообразовательного процесса и заставляет рассматривать развитие болота не
как самостоятельный период процесса, а как стадию дернового периода
почвообразовательного процесса.
Узел кущения злаков представляет место наибольшего сосредоточения
органического вещества, созданного растением. В нем сходятся наиболее старые
и толстые концы как стеблей, так и корней.
Ясно, что и горизонт почвы, в котором сосредоточиваются узлы кущения
злаков, будет горизонтом наибольшего скопления мертвого органического
вещества.
Избирательная поглотительная способность почвы. В стадию господства
корневищевых и рыхлокустовых злаков это скопление органического вещества
сосредоточивалось в массе верхних горизонтов почвы и с особенной яркостью
подчеркивало развитие существенного свойства почвы — ее избирательной
поглотительной способности.
Этот процесс с особенной силой подчеркивает, что избирательная
поглотительная способность представляет неотделимое свойство растительного
организма (как и всякого другого) и никакого отношения к минеральной массе почвы
не имеет.
Оба элемента плодородия, одновременное содержание воды и пищи,
представляют прямое следствие влагоемкости органического вещества и содержания*
в растительных остатках всех элементов зольной и азотной пищи растений.
Накопление органического вещества на поверхности почвы. Передвижение^
горизонта узлов кущения плотнокустовых злаков в положение выше поверхности
почвы тем самым переносит туда же и гбризонт максимального скопления
органического вещества. Мало того, этот горизонт постепенно приобретает свой~
1^4 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—'OCHOBi* ПОЧВОВЕДЕНИЯ,
•f I 1»Ч1*4 ^Р^Р^Т " ¦"¦¦n-f^l^^— »¦ I -твд ¦¦— ... .n ¦ i I 1 - " _| I —. ¦ , i ii -ii —
«угво чистого органического вещества, лишающегося всё в большей мере при-
месн минеральных частичек почвы. Эти минеральные элементы заносятся во
«новь обособляющийся горизонт почвы дюлько усиленной/деятельностью рою-
4цвд д жаіающйх-бееноввоночных, муравьев, червей, многоножек, моллюсков,
э&о&фЙйЕ, личинок-хруща, полосатого щелкуна. Тому жЬ способствуют и спут-
тют бйевеявойочной фауны, кроты. Развитие почвенной фау#ы в настоящей
аа$ развития луга достигает своего высшего проявления.
Одновременно развиваются и другие особенности плотнокустового луга.
Дди^нШцвты от колебаний "влажности узлов кущения, покинувших минеральные
хорнзовты, в которых теперь господствует полный анаэробиозис, злаки должны
•были"1 развить плотность своего куста.
По мере развития плотнокустового «лака ежегодно развивается все
возрастающее количество новых побегов, направленных по радиусам в
центробежном направлении. Бее побеги отделены друг or Друга очень короткими
междоузлиями; ежегодно все количество одйолетййі? набегов, давших семена,
отмирает, и на смену им уже готовы начавшие свое рі&вя?не молодые пОбеги.
Понятно, что при таком способе развития н^^^альная часть плотного
«суета состоит преимущественно из отмерших подгон, ©ни сохраняются лишь
«следствие своего плотного стояния, в результате которого они всегда напитаны
неподвижной, застойной водой. Вода, "их жротгшвакдаг^ всегда окрашена
^в желтый цвет ульминовой кислотой, и в куйг? ^$ій^^іі|щ0г)йоддерживаются
jeflOBHfl анаэробиозиса, сохраняющего отмерффб ДО&блЪ.
Живые1 узлы кущения только потому не задыхаются, что постоянна ^азви-
«аіОтся несколько выше старых, и весь куст состоит из радиалЬйо
расположенных стеблей и ладтьен, через расходящиеся периферические концы которых
воздух Свободно проникает п узла#г кущения.
Такое расположение вызывает двоякие последствия. Основание куста
предоставляет полусферическую массу мёртвого органического вещества, пронизан-
йую и окружённую живыми корнями, прикрепляющими ее к почве. Кусты
представляют кочки-, вследствие присутствия которых поверхность луга
становится очень неровной, кочковатой, и сток атмосферной води крайне
затрудняется, Почва такого луга поэтому имеет время глубок© "ікгасытитъея водой;
движение последней в массе, пронизанной органическим веществом почвы,
очень медленное, и оно затухает на той глубине, на которой содержание
аморфного органического вещества прекращается Ж в котором, не содержится и мертвых
остатков корней. *
Дальнейший переход волоенрй §ов&1&ят%у минеральной породы
неосуществим}, #ьак как волоеные скважины сажШ мелкозернистой минеральной породы
всегда крупнее, чем волосные ПромежфіЩШ массы органического вещества,
заполненной аморфным перегноем* ВевоЛ?сгшх промежутков, через которые вода
могла бы проникнуть вглубь породи, вШ&сё такой почвы нет: они все заполнены
аморфным органическим веществом."
1 Этот момент нужно иметь в виду іцЖіШенке значения болот в водном режиме
¦отданы. Масса болота непроницаема- дзік воды. Вся атмосф&рцйя вода, за
исключением испаряемой болотной флорой, медленно стекает по поверхности, встречая
колШеалъное сопротивление ее неро&М&Ш&й, кочек, промежутки между
которыми^ Щголнены рыіело лежащим^ &р&&ническимч остатками.
ВгФМи и заключается розіь болот «а« регуляторов водного режима страны.
Очевидно, что при таких условиях в массе почвы луга будут всецело
господствовать условия анаэробиозиса, и на долю аэробного процесса останутся
только рыхйы? органические остатки жажду кочками.
Вторым шжяедствием будет очень несовершенное использование
растительности такого луга как животными, тик и человеком. Большое количество
растительной массы будет оставаться на меЪтё вследствие неудобства косьбы и уборки.
Пастьба также очень несовершенна, гак как большая часть живых тканей окру-
**еиа подавляющей массой мёртвого органического вещества кочки. Наконец,
?
??$Оф1*А8 СТАДИЯ ДЙРЯОВОГО ЯЖМОДА^ 125
»>л іишіч hiuhiwiii тш яи ¦ іщияччіи ¦ чи^-и' — ¦- ' ¦ ¦¦— ¦ ¦¦ ¦ . чч *—¦ ¦¦¦¦.j*j.. ¦¦> —і —
3
дедеа раотюедьная масса плотнокуетОвых «лаков иф представляет лакомого
коржа для поввоно'чяых.
Таким путем зарождается первый арнйвак болотной стадии дернового
периода» Начинается накопление мертвого органического вещества выше
поверхности минеральной почвы. Начинает о&ойобляйгыя горизонт торфа.
Мнкотрофязм пдотяокуетовых вяаков. Второй при?нак бодотного периода,
уменьшение количества зольных элементов пищи в нарОетаюгцей^ массе
органического вещества, развивается как прямое ааедствфе второго све&етва плотно-
кустовых злаков, их микотрофного типа писания. Мипотрофизм представляет
способ усвоения высшими зелеными растениями зольные элементов их пищи
и азота #з среды, заключающей эти элементы пищи в форме органического
вещества, сохраняющегося в обстановке анаэробиозиса', причем питание
осуществляется посредством симбиотическово сожительства высших зеленых
растений с мицелием грибов. f
Микотрофный тип питания растений распространен в природе едва ли не
больше, чем автотрофный тип питания.
Целые семейстэа, часто имеющие большое значение в природных
растительных группировках, состоят нацело из микотрофных видов. Например, на
территории СССР сплошь из микотрофных видов состоятлодотряды
папоротниковых (Pteridojhyta), голосемянных (Gymnoenermae), семейства хв*адей (Equise-
taceae), плаунов (Lycopodiaceae), Scheuchzenac^ae, ладгейньіх "(Liliaceae),
орхидейных (Orchidaceae), ивовых (Salicaceae), Мугісасеае, берёзовых (Betulaceae),
буковых (Fagaeeae), вязовых (UbSaceae), тутовых (Moraceae), все многолетние
виды лебедовых (Chenopodiaceae), семейства водяниковых (Empetraceae),
кленовых (Асегасеае), крушиновых (Rhamnaceae), липовых (Tiliaceae), Franke-
піабеае, грушанковых (Pirolaceae), вересковых (Ericaceae), кермековых (Plum-
bagrnaceae) и $ее мнюголетние солянки. Кроме того, во многих других
семействах не только вид®; а целые роды микотрсфны, в том числе среди обширнейших
по распространённости"семейств злаков, осок, среди мхов. Наконец, все
лишайники представляют рявзввяя микотрофные.
Так как грибы — о^«нш8*г«а^шробные3 го ?уп|есздо»іанйе их в массе
абсолютно анаэробной среды е^гац^зе^кдао веодехзда осуществимо лишь в симбиозе
с корнями растений, сблада*ес:зх достаточно хорошо развитой аэренхимой.
Доставка необходимого для аэробных грибов кислорода к корням
микотрофных осуществляется через воздушные полости авренхимы, которые,
сообщаясь меткду собой, доходят до клеток устьиц. У многих злаков и осок и у всех
хвощей аэренхгма корней переходит в настоящие каналы, распогоженные
в ребрах стеблей и листьев. По бокам ребер расположены двумя правильными
рядами устьица, внутренние клетки которых отделены от каналов только одной
стенной из читстой клетчатки, легко проницаемой для газов. Вследствие
беспрерывного поглощения кислорода мицелием мтюризы, поддерживающего разность
потенциалов парциального давления кислорода, в ткань аэренхимы через устьица
беспрерывно диффундирует кислород из воздуха, а днем и кислород, получающийся
при разложении углекислоты зелеными клетками, окружающими полость
устьиц. Очень простой опыт подтверждает высказанное, Если осторожно
отмыть корни микотрофного злака типца {Festuca sulcata Hackel), опустить жх
боком в цилиндр с водой так, чтобы листья и стебли оставались на воздухе,
и покрыть корни плоской воронкой, тонкцй конец которой покрыт пробиркой,
полной воды, так, чтобы воронка и пробирка оставались в воде, то на свету с
поверхности корней скоро начнут отделяться пузырьки газа. Газ, собранный во*,
ронкой в пробирку, окажется почти чистым кислородом.
Микориза развивается «е только на корнях, но и^?а подземных стеблях и '
корневигцах, что особенно хорошо наблюдается на ложных корневищах
песчаного овса (JSlymus arenarius L* var. sabulosus Srhm-alh.y. Часто микориза
развивается и на надземных частях, на основаниях стеблей и на корневых шейках,
например, у Anabasis salsa Volk.* уСатрЬоіюздаа moaspeliacum L. и у других.
*t^6 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — OGHOBH ПОЧВОВЕДЕНИЯ
"іЯЛі^'Д-^Р—т**яінттиш и ¦¦¦' м. ¦.¦¦ ¦— ¦ " ¦¦ -—— - ч ¦ і— - -. - - ~ ' -" —г- "*- ~*" ** " і
f Мщіотрофизм и бавтериотрофизм. У микотрофных злаков процесс
симбиоза, повидимому, сложнее и не ограничивается одним микотрофизмом, а одно-
дромевн^ представляет и бактериотрофизм. Вокруг корней микотрофных зла-
kqb, развивающихся в анаэробной обстановке в минеральной почве,
содержащей Много органических остатков, всегда наблюдается облекающий корни
цилиндрик яркокрасной или жёлтой почвы, резко бросающийся в глаза на фене
еерой оглеенной почвы. Весь горизонт пронизан жилкаіш и пятнами ярких
- і&еход. Что здесь дело не только в простом окислении закиси желез а в окись, можно
заключить из следующего. В природе очень распространён тип корневищевых
злаков с чрезвычайно развитой воздухоносной системой, которая в виде кольца
цилиндрических каналов проходит и по стеблям, и по корням. Вокруг корней
?тих растений, например, у Scolochloa festiicacea Link., тростника (Phragmi-
tes communis Trin.) и у Glyceria aquatica Wahlbg., в так называемой
ризосфере чрезвычайно сильно развита красная окраска почвы. Несмотря на полное
отсутствие у этих злаков микоризы и несмотря на полное отсутствие на
обитаемых этими растениями угодьях бобовых, азотнбе питание этих злаков
осуществляется, и не наблюдается никогда признаков азотного голодания.
Повидимому, самым простым объяснением будет допущение симбиоза этих
злаков с аэробными бактериями. Злаки доставляют свободный кислород, и во
всей зоне свободного проникновения его в почву происходят как окисление
закиси железа в окись, так и аэробное разрушение бактериями органического
вещества почвы с образованием аммиака, нитритов и нитратов. В данном
случае организмы, симбиотически сожительствующие, разделены, но подобные
случаи в природе очень распространены, и примером такого симбиоза могут
служить отношения между животными и зелёными растениями, устанавливающие
определенйое соотношение содержания кислорода и углекислоты в атмосфере.
В случае плотнокустовых злаков нет необходимости прибегать к
объяснению их азотного питания процессом бактериотрофизма, так как грибы хотя и н?
выделяют минеральных форм связанного азотаив окружающую среду, но
способны усваивать азрт органического вещества, обращая его предварительно
в аммиак, и мы наблюдаем удовлетворительное азотное питание микотрофных
организмов в условиях, при которых возможность развития аэробных бактерий
совершенно исключена.
Микотрофное питание пяотнокустовых злаков вносит новые условия в почву,
из которой происходит их питание* Ммцелий'грибов микоризы выделяет в
окружающую среду креповую кислоту. Очевидно, что при полной неподвижности
волосной воды луговой почвы в этой фазе развития луга количество креновой
кислоты в почве луга должно неминуемо возрастать. Постепенно
увеличивающееся содержание креновой кислоты неминуемо должно вызвать свои
последствия. Прежде всего скажется угнетающее влияние креновой кислоты на
развитие * выделившего её мицелия микоризы.
Вследствие этого всегда наблюдается усиленное развитие микоризы на
корнях плотнокустовых, в верхних их частях, находящихся в горизонтах
органического вещества, ещё рыхлого, не успевшего уплотниться и свободно
промываемого атмосферной водой.'Трудно объяснить это стремление микоризы к
поверхностным горизонтам её аэробными свойствами, так как в поверхностных
горизонтах другой фактор, влажность, подвергается резким колебаниям. С
последней тЪчки зрения приходится признать, что микориза в верхних горизонтах
торфа ищет в симбиозе с корнями злаков не столько защиты от анаэробиозиса,
еколъкд от слишком резких колебаний влажности;
Уменьшение зольности нарастающего торфа. В строгом соответствии с тем,
что микориза с каждым новым поколением злаков передвигается во всё более
поверхностные горизонты почвы, находится и факт всё большего уменьшения
зольности нарастающего над поверхностью минеральной почвы торфа.
Очевидно, что с того момента, как микориза принуждена покинуть
нижние горизонты почвы, элементы зольной пищи растений иазот, в них с?дерінса-
¦ »¦¦- ¦¦¦¦¦¦¦ »¦¦¦¦¦¦¦¦¦¦ ¦ ¦¦¦¦ | ^^^-^» — , , лшш, ч ¦¦ »¦» , ¦ ч ——¦-..
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 127
___ . і
— г - ~ ' ' • '""¦— * —
щийся^должны остаться в нижних горизонтах почвы совершенно неподвижными,
так как они находятся в состоянии нерастворимых в воде органических соеди1
мнений, в пропитанной креновой кислотой среДе.
Таким образом слагается второй признак болотной стадии дернового
периода, отличающий её от луговой стадии.
В луговой стадии с каждым новым поколением злаков росло и количество
органического вещества в верхних слоях почвы, росло в них и абсолютное
количество элементов пищи. В болотной стадии по мере утолщения горизонта
торфа в верхних горизонтах его^уменыиается абсолютное количество элементов
пищи растений. 4
На болоте каждый более высоко расположенный горизонт торфа содержит
всё меньше зольной пищи растений, уменьшается его зольность.
Процесс относительного уменьшения ежегодного прироста зольных
элементов в поверхностном горизонте почвы начался ещё в фазе господства рыхло-
кустовых, тдк как по мере исчерпания элементов пищи рудякового горизонта
всякое новое поколение рыхлокустовых злаков могло приносить в верхние
горизонты все уменьшающееся количество зольных элементов.
Но ©тот процесс маскировался тем, что вольные элементы откладывались
всё в том же дерновом горизонте- Абсолютное обогащение дернового горизонта
маскировало уменьшение ежегодного прироста. Неизбежное падение урожаев
рыхлокустовых злаков маскировалось повышением урожаев корневищевых
8лан^ и бобовых вследствие роста абсолютного богатства дернового горизонта.
Как только начался рост в толщину горизонта торфа, так тотчас
прекратился процесс ежегодного абсолютного прироста элементов пищи, и в полной
м«ре выявился процесс относительного уменьшения прироста элементов пищи
в новых горизонтах торфа. Процесс относительного уменьшения прироста
элементов пищи растений ещё более подчеркивается наличностью в той же среде
пррцесса изъятия из -обращения значительной доли элементов пищи вследствие
накопления крановой кислоты и прекращения поэтому деятельности грибов и
бактерий, а вместе с ней и прекращения усвоения элементов пищи высшими
растениями.
Поэтому процесс прогрессивного абсолютного обеднения верхних
горизонтов торфа элементами зольной пищи растений наступает всегда как бы скачком.
Понятно, что плотнокустовые злаки, которые представляли главную массу,
как бы фон луговой группировки, сразу окажутся неприспособленными к новым
условиям зольного питания. Цх корневая система крайне упрощена в обшей
схеме своего распространения. Она выработалась природным подбором в очень
богатом пищей субстрате.
Поэтому она соответствует простой схеме конуса, обращенного вершиной
вверх, и отдельные корни мало разветвлены и недлинны. Объем почвы, который
она захватывает, невеликий развит, главным образЬм, внизу, предоставляя
верхние горизонты неглубоким ветвистым корням корневищевых злаков и бобовых.
Этим и достигалось наилучшее использование объема почвы всей группировкой.
Деревянистая флора болота. При новых условиях глубина проникновения
корневой системы стала бесполезной, в результате несоответствия ее микотро-
физма скоплению креновой кислоты в горизонте захвата корневой системой
максимального объема почвы. Продуктивными остались верхние горизонты
торфа, и они в то же время самые бвдцые элементами пищи.
Можно предсказать, каким условиям должна удовлетворять корневая си*
стема, чтобы в новых условиях обеспечить надземные органы растения
необходимым количеством пищи. Новые условия питания ясны, пища распределена
в субстрате при очень малой концентрации ц в форме нерастворимого в воде
органического вещества. »
Такая корневая система должна быть прежде всего микотрофной. Так как
для обеспечения необходимого абсолютного" количества пищи требуется
определенный объём субстрата, содержащего эяе.меыть* пищи, и объем этот не может
128 часть первая — основы почвоввданйя
быть достигнут углублением в почву, то остаётся только один путь, расширении
поверхности* Очевидно, что чем беднее будет почва содержанием пищи, тем
ншре должен распространиться захват кордев?й системы в горизонтальном
напрздяедии при одной и той же глубине.
Выявленным признакам отвечает только корневая системи~древесных пород.
Ош >гикот'рофна и благодаря своей многолетности имеет воаможность развить
достаточную длину дая того, чтобы захватить величину поверхности,
необходимую для создания объёма почвы, требующегося для удовлетворения
увеличивающейся с возрастом notpe6nocTH растения в элементах пищи. Вопрос
о войе отходит далеко на второй шден по очевидной причине: развитие
волосности почвы достигает своего наивысшего выражения.
Одновременно ясно, что ©дао яз tmoftCTB керневой системы должно или
утратиться, или эволюционировать а ввхдо іфотнвоп©ложность. Свойство корней
стремиться вниз « захватывать но мере уг&убленйя прогрессивно возрастающий
объём рухл'яка уже утратіщ© свей ккачэдгае полезного признака, каким оно
бжш для'лееныд деревьев, и пол?жітеМі^&ъетпрітизм корня, влекущий его
но направлению действия силы тяжести, па&тейШио^ ослабевает, уступая всё
больше своё влияние силе противоположного направ^гёйия, центробежной силе
вращения Земли.
Положительный геотропизм корней леен&х пброд^д болотных древесных
пород переходит в геотропизм отрицательный.
У лесных деревьеів всегда развит глабныи стержневой «о^йь («редька» по-
терминологии лесоводов). Этот главный корень облагает положительным
геотропизмом в 90°, т. е. развивается вниз под прямым углом к горизонту. Теотро-
пнвм всякого последовательно развивающегося корня, оставаясь все время
положительным, последовательео уменьшает свой «угол геотропизма». В
результате такого свойства корня вся корневая система развивается по схеме
конуса, обращенного основанием вниз, что отвечает всё возрастающей
потребности в и-ище надземной части деревьев.
Болотные деревья представляют полную противоположность лесным по
свойствам корневой системы. Главный корень у них совсем неразвит. Развиваются
лишь боковые корни, первое поколение которых обладает отрицательным
геотропизмом в 180°, т. е. развивается параллельно горизонту. Каждая
последовательно развивающаяся ветвь корней, сохраняя отрицательность геотропизма,
* обладает все уменьшающимся «углом геотропизма^, т. е. периферические корни
каждого дерева растут вверх. При этом Шйгбо^ее молодые концы их, очевидно,,
жегда остаются в верхних слоях нарастающего торфа. Ясно, что при таком
характере роста корневая шейка болотного дерева скоро окажется погребенной
массой^нарастающего торфа и дерево должно отмереть. Этим и объясняются
недолговечность болотных деревьев и короткие обороты рубки в болотных лесах.
Максимальная продолжительность оборотов рубки около 30 лет, между тем
как для лесных деревьев продолжительность оборота рубки может достигать
80—100—150 Лет и больше.
К деревьям лесным принадлежат йосна, дуб, бук, граб, липа и др. К
деревьям болотного типа Относятся все виды березы, лиственница, пихта, ель и др.
Не подлежит, однако, никакому сомнению, что многие ботанические виды
деревьев [сосна, ель, пихта, осина, кед^, берёза (?) и др.] слагаются из рас
и лесдда, и болотных,. Изучение этих рас и форм составляет предмет одного
из разд&аов дендрологии.
" Разобранные здесь изменения условий болотной стадии дернового периода
почвообразования вызывают массовое лоявление на лугу в этой фазе его
развития деревянистых растений в форме -неудержимого развития кустов ивняка.
И такое угодье уже утрачивает название луга, а квалифицируется как
«сенокос по болоту».
Луг характеризуется исключительным господством травянистых растений
« составе его растительных группировок. Болото всегда отличается одновремен-
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 1119
ним вхождением в состав его растительных группировок и деревянистых, и
травянистых растений.
Все виды ивы характеризуются чрезвычайной способностью к
размножению черенками и отводками. При благоприятной влажности из спящих почек
стеблей ивы развиваются придаточные корни, сначала автотрофные, белые,
а затем переходящие в почвах, богатых органическим веществом, в коричневые,
микотрофные. У кустарниковых ив наклонно растущие стебли по мере
погребения их оснований нарастающим торфом развивают новые корни, которые сначала
питаются автотрофно, в верхнем аэробном горизонте рыхлого торфа. При
дальнейшем нарастании торфа корни ив сначала переходят на микотрофное
питание, а дальше, при накоплении креновой кислоты, отмирают и заменяются вновь
развивающимися в нарастающем торфе поверхностными корнями. Такая
особенность развития ив даёт им значительное преимущество перед травянистыми
растениями, и они не исчезают с поверхности болота вплоть до самых поздних
фаз его развития.
Появление деревянистой растительности должно внести новые моменты
в условия развития болота. На поверхности его откладываются мёртвые
деревянистые остатки, разлагаемые только грибами. Они придают верхним слоям
торфа упругость и рыхлость, влекущие за собой усиление не только грибного,
но и бактериального аэробного процесса. Креновая кислота, образуемая при
грибном разложении, легко вымывается из верхних рыхлых слоев торфа в
нижние плотные, в которых деревянистые остатки уже разложились и которые
поэтому утратили свою упругость и уплотнились.
Автотрофная флора болота» Микотрофные злаки начали ослабевать
вследствие своей неприспособленности к питанию в прогрессивно обедняющемся
нарастающем слое торфа. На слабеющие плотнокустовые злаки нападают те же
зелёные паразиты, которые уничтожили раньше рыхлокустовые злаки, и в
новой обстановке к ним присоединяется ещё и мытник (Pedicularis palustris L.).
Место уничтоженных плотнокустовых немедленно занимается группировкой
корневищевых злаков, главным образом, белой полевицей (Agrostis alba L.) и
трясункой (Вгіга media L.), и в новой группировке видную роль играют
рыхлокустовые злаки с неглубокой корневой системой: обыкновенная и собачья
полевицы (Agrostis vulgaris L. и A. canina L.), душистый колосок (Anthoxanthum
odoratum L.), мятлики болотный и сплюснутый (Роа palustris L. и Р, compressa
L.) и др.
Кроме злаков, вследствие изобилия усвояемой зольной пищи и недостатка
азота, в состав травянистой части группировки входит значительное количество
бобовых и растений других семейств; последние обыкновенно носят общее
название «разнотравья» или «листика» и особенно распространены близ
кустов ив.
В этой стадии развития угодье носит название лугового болота и иногда
характеризуется как «сенокос по кустам».
Дальнейшая эволюция болота представляет развитие процесса смены как
деревянистых, так и травянистых членов растительной группировки под
влиянием прогрессивного развития основного процесса, абсолютного обеднения
нарастающего горизонта торфа элементами зольной пищи растений.
Процесс обеднения верхних горизонтов торфа элементами золы происходит
под влиянием скопления креновой кислоты, промываемой из верхнего горизонта
рыхлого живого торфа, так называемого «очёса». Пока древесная растительность
болота была представлена ивой, темп усвоения ею элементов золы отличался
медленностью, и концентрация креновой кислоты успевала достигнуть
предельного для деятельности микоризы содержания.
Кусты ивы, развивающие по мере нарастания торфа все новые придаточные
корни из наклонных стеблей, постепенно погребаемых торфом, не могут развить
достаточно широкой корневой системы, чтобы охватить объём торфа,
достаточный для питания их надземных органов. Развитие новых корней у ивы неиз-
0 I Гочвовеиепи f—236
130 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ-—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
бежно связано с образованием новых надземных побегов, потребителей зольных
элементов пищи. Поэтому, при отсутствии притока элементов пищи со стороны,
кусты ивы слабеют, погибают, поражаемые ивовым трутовиком (Polyporus
salicinus), и сменяются корневыми видами, чаще всего лапландской ивой (Sa-
lix lapponum L.). Поэтому ива, кроме упомянутого, начинает постепенно
сменяться настоящими деревьями не с придаточной корневой системой, а с
настоящей, обладающей отрицательным геотропизмом. Такие корни развиваются
в длину в течение всей жизни дерева, все время образовывают молодые
деятельные корни, стремящиеся в верхние горизонты торфа, и таким образом из года
в год расширяют площадь своего питания по мере обеднения торфа и роста
потребности дерева. Поэтому господствовавшие кустарниковые ивы сменяются
настоящими болотными деревьями.
Появляются берёза (Betula verrucosa Ehrh., В. pubescens Ehrh.), осина
(Populus tremula L.), ель (Picea excelsa Link.); в Восточной Сибири к сибирским
видам берёзы присоединяются лиственница и пихта. Под пологом деревьев
развиваются брусника (Vaccinium vitis idea L.), черника (V. myrtillus L.),
корневые виды карликовой ивы, грушанки (род Рігоіа), деревянистые
микотрофные растения с длинными подземными горизонтальными стеблями и плауны
(род Lycopodium), тоже микотрофные растения. Чрезвычайно развитые корни
этих деревьев, достигающие многих метров длины, длинные корневища мелких
ягодных кустарников и полукустарников и длинные плети плаунов успевают
в совершенстве исчерпать зольные элементы торфа раньше накопления в нём
предельного количества креновой кислоты.
Осоковое болото. Вследствие скудости содержания элементов золы в торфе,
такой лес «по болоту» никогда не достигает состояния сомкнутости,
определяющей подавляющее присутствие мёртвого покрова почвы. В таком изреженном
лесу почва всегда покрыта травянистой флорой, осоками и лесным разнотра-
вием.
Само собой разумеется, что в таком лесу под пологом болотных деревьев,
обладающих поверхностной корневой системой, подзолообразовательный
процесс развиться не может, потому что креновая кислота, промываемая из
верхних горизонтов торфа, скопляется в застойной воде нижних его горизонтов,
не проникая в минеральный грунт.
Создавшееся угодье носит название осокового болота; часто на
землеустроительных и лесохозяйственных планах оно называется «смешанным лесом по
болоту» и в сельскохозяйственной практике используется как лесной выгон.
Деревья такой болотной группировки не бывают долговечными, нарастающий
торф погребает корневые шейки деревьев, создавая вокруг них условия анаэро-
биозиса, что для древесных пород представляет критический момент, и деревья
отмирают. Поэтому в таких лесах приняты лишь короткие, «дровяные», обороты
рубки.
По мере развития осокового болота из новых поколений деревьев, его
покрывающих, постепенно исчезают быстро растущие лиственные породы. Они
требуют обильного зольного питания, которое затухает по мере развития
болота, и возобновляются от пня, который задушен растущим в толщину болотом.
Остаются только изреженные ели или лиственницы, легко возобновляющиеся
налётом семян.
Сократившийся вследствие отсутствия лиственных деревьев приток
элементов золы к поверхности болота уже не в состоянии удовлетворить
потребностей в минеральной пище осок и других травянистых растений осокового
болота. Кроме того, приток элементов пищи приобретает характер столь
"разжиженного раствора, что корневая система травянистых растений осокового болота
становится слишком редкой сетью, неспособной достаточно быстро
использовать зольные элементы стремительного тока воды, промывающего во время
всякого дождя продукты разложения деревянистых и травянистых остатков
из поверхностных слоев болота.
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
131
Зелёномохово? болото. Постепенно осоки уступают место более
приспособленным к новым условиям зелёным мхам, преимущественно из семейства
пшновых (Нурпасеае). У мхов совсем отсутствует корневая система. Ризоиды
мхов служат только для прикрепления их предростка к почве в ранние периоды
развития и для переплетения отдельных стеблей и ветвей мхов в сплошной,
густой, упругий войлок. Процесс усвоения зольных элементов пищи
осуществляется всеми их клетками, несущими хлорофилл, всей надземной
поверхностью растения. Так как поступление минеральных элементов органического
вещества у мхов происходит в тех же органах, где осуществляется и процесс
ассимиляции углерода, то очевидно, что сосудистая система для них бесполезна.
Действительно, у зелёных мхов существуют только зачатки сосудистой системы
в стебельке органов плодоношения, нуждающихся в усиленном притоке
пластического материала. В связи с системой питания мхов их листья, в которых
совмещаются функции и абсорбции, и ассимиляции, состоят только из одного
слоя клеток.
Растительная группировка этой новой фазы болотной стадии, зелёномохо-
вое, или гипновое, болото, складывается из двух групп растений. Деревянистая
микотрофная группа представлена изреженным елевым или лиственничным,
реже берёзовым высокоствольником *¦ с группами подлеска древесных видов
ив. Автотрофная группа представлена основным фоном зелёных мхов, из
упругого ковра которого выдаются рассеянные былки автотрофных осок и злаков,
среди последних чаще других белая и собачья полевицы (Agrostis alba L.,
A. canina L.), из осок — Carex lasiocarpa Ehrh., кроме того, довольно часто
встречается пушица (Eriophorum polystachyum L.).
Разложение торфа. Со стадии зелёномохового болота начинается
обособление двух горизонтов торфа. Нижний отличается более тёмным цветом,
переходящим в чёрный на границе минеральной почвы. На этой границе часто
встречается горизонт пней разнообразных древесных пород. Минеральная почва
глубоко оглеена. По мере поднятия вверх от материнской породы мы находим
торф во всё меньшей стадии разложенности. Снизу торф представляет аморфную
чёрную массу, сильно сжимающуюся при высыхании и обильно покрывающуюся
при этом густой массой «мицелия. Чем выше мы поднимаемся, тем светлее
становится окраска торфа, сохраняя всё-таки бурые оттенки. В самом нижнем
горизонте редко встречаются какие-либо остатки растений, образовавших торф,
и из форменных элементов встречаются только пыльца деревьев, раковины
наземных моллюсков и остатки хитинных частей беспозвоночных. По мере
удаления от минеральной почвы количество форменных элементов всё растёт, и без"
труда узнаются куски коры берёзы и ольхи, остатки корневищ хвощей, корней
и листьев осок, и часто в изобилии попадаются плоды осок и других обитателей
болот. Чем выше подниматься по слоям торфа, тем меньше становится степень
разложенности торфа, тем больше в нём встречается форменных элементов,
и всё больше становится примесь остатков зелёных мхов. Микроскопическое
исследование открывает, кроме того, обильную примесь пыльцы лесных и
болотных древесных пород. Этот слой торфа неясной границей, которая лучше
заметна издали, переходит во второй, верхний горизонт торфа. Эта граница
носит обыкновенно название пограничного горизонта.
Торф, лежащий выше этой границы, гораздо более светлого цвета,
отличается весьма малой степенью разложенности и состоит преимущественно из
мохового торфа, который будет описан ниже.
Обыкновенно приписывают изменение свойств торфа этих двух горизонтов
резкому изменению древнего климата от более сухого к более влажному. Но при
атом не дают никакого объяснения причинам такого катастрофически быстрого
1 Т. е. деревьями, развившимися из семян, в противоположность низкоствольникам,
розвивающимся из поросли от пня.
9*
132
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
изменения климата, и в дальнейшем будет видно, что изменения климата скорее
можно ожидать в направлении обратном.
Всякий, работавший с торфом в лаборатории, знает, что торф, поставленный
в условия анаэробиозиса, беспрерывно выделяет значительные количества газов,
состоящих, главным образом, из углекислоты. Остановить образование
углекислоты можно только применением очень энергичных средств. Обычная трёх-
четырёхкратная стерилизация в автоклаве или в текущем паре только
понижает выделение газа, часто не больше чем на 30%. Струя паров хлороформа
тоже только понижает выделение углекислоты, причём действие его ещё слабее,
чем действие стерилизации. Так же действует и толуол при примешивании его
к торфу. Сухой жар действует, повидимому, на прекращение выделения
углекислоты лишь при температурах, близких к коксованию торфа. Сильные
минеральные яды, соли тяжёлых металлов, действуют только в больших количествах
и после долгого соприкосцовения. Скорее всего действуют, совершенно
прекращая выделение углекислоты и других газов, концентрированные растворы
сильной минеральной кислоты, например, хлористоводородной.
Такие свойства торфа поддаются, повидимому, только одному объяснению.
При обычных приемах стерилизации мы останавливаем действие только живых
ферментов. Но действие стерилизующих средств лишь ослабляет деятельность
?нзим, выделенных анаэробными бактериями, и такая энзима, по высказанному
мной раньше предположению, в данном случае — ульминовая кислота. И только
соляная кислота, обращая ульминовую кислоту в нерастворимый ульмин,
прекращает её действие на органические остатки. Прекращение выделения
углекислоты под влиянием энзиматического процесса при действии высокой
температуры затемняется выделением угольной же кислоты как летучего продукта
распада торфа при начинающемся коксовании. Действие же солей тяжёлых
металлов трудно осуществить полностью вследствие того, что составные
элементы торфа образуют с этими солями нерастворимые соединения, сильно
затрудняющие постановку опыта.
Пока в массе торфа в природных условиях протекал один анаэробный
процесс, в нём накоплялась ульминовая кислота. Условия накопления ульмино-
вой кислоты в болоте хорошо выражены, так как болота не каждый год и не
глубоко замерзают; вода в них заключена в очень тонкие волосные промежутки
и замерзает только при очень низкой температуре. После прекращения под
влиянием ульминовой кислоты деятельности анаэробов должно продолжаться
влияние на торф одной ранее выделенной ульминовой кислоты.
По мере увеличения количества деревянистых растений увеличивается
содержание в соответствующих горизонтах и количества креновой кислоты,
а следовательно, уменьшается и количество ульминовой кислоты^ и её влияние
на органическое вещество, пока, наконец, не наступит такое постоянное
содержание в торфе креновой кислоты, которое остановит развитие анаэробных
бактерий и образование ульминовой кислоты. Этот момент и отмечается
пограничным горизонтом. Передвижение ульминовой кислоты вверх волосным
путём неосуществимо, в массе торфа вода неподвижна. Осмотическое движение
ульминовой кислоты почти неосуществимо вследствие величины её молекулы.
Присутствие креновой кислоты не может уменьшить действия ульминовой
кислоты, которая сама представляет кислоту и проявляет своё действие в кислой
среде. Наконец, креновая кислота не может замаскировать действия ульминовой
кислоты на органическое вещество, так как креновая кислота, выделение
аэробных организмов, может проявить своё влияние на органическое вещество только
в аэробной обстановке.
В течение всей стадии зелёномохового болота протекает тот же процесс
медленного обеднения верхнего слоя торфа зольными элементами. Как ни
совершенно приспособлена корневая система деревьев к собиранию зольных элементов
из массы органического вещества, оно не может быть обеззолено совершенно,
ш в нижних частях торфа, отравленных креновой кислотой, остаётся некоторое
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 133
количество зольных элементов пищи растений. Остаются они потому, что
некоторые зольные элементы входят в конституционный состав органического
вещества, и, следовательно, пока существует органическое вещество, зольные
элементы от него не могут быть отделены.
Сфагновое болото. В результате прогрессирующего обеднения верхних
слоев торфа происходит новая смена составных членов обеих групп
растительной группировки болота. Появляются болотная сосна и её спутники — ягодные
кустарники, полукустарники и вечнозелёные вересковые. Примерами этих
растений могут служить гонобобель (Vaccinium uliginosum L.), клюква (V. oxicoc-
cos L.)> морошка (Rubus chamaemorus L.), княженика (R. arcticus L.) и из
вересковых — багульник (Ledum palustre L.), подбел (Andromeda poliifolia L.)
и вереск (Calluna vulgaris Salisb.); кроме того, изобилуют карликовая берёза
(Betula nana L.) и мелкая лапландская ива (Salix lapponum L.).
Новая деревянистая растительность отличается одной общей чертой.
Это — чрезвычайное несоответствие между развитием карликовых надземных
частей и сильно разветвлённой, часто многометровой корневой системой,
обязательно микотрофной и всегда отличающейся большим или меньшим углом
отрицательного геотропизма.
Несмотря на совершенно гипертрофическое развитие корневой системы
древесной растительности рассматриваемой фазы болота, ей удаётся добыть
лишь скудное количество зольных элементов органического вещества. Это
отражается не только на слабом приросте её многолетних органов, но и на скудном
поступлении отмирающих в течение года мёртвых остатков с очень малым
содержан ием золы.
В автотрофной флоре болота в этой фазе преобладают сфагновые мхи,
пронизанные корневищевыми осоками и ситниками, корневищевыми злаками, пушицей,
шейхцерией, немногими орхидейными и некоторыми другими.
Ход развития этой фазы характеризуется попеременным преобладанием
одной из трёх основных групп растений — деревянистых, мхов и травянистых.
Количества зольных элементов в верхних слоях торфа нехватает для
равномерного одновременного развития всех трёх групп. Болото то покрыто изреженным,
более или менее крупным сосновым лесом, то почти чистой группировкой
пушицы, осоки и шейхцерии, то, наконец, почти чистым покровом сфагнового
мха с изреженными кустиками и побегами клюквы, карликовой берёзы,
ползучей ивы, вересковых, отдельными деревцами сосны и угнетёнными былкамн
осок и злаков. Но никогда ни одна из трёх групп не отсутствует совершенно,
они только поочерёдно бывают сильно угнетены.
Разрез сфагнового торфа этой фазы болота всегда представляет чередование
узких тёмных и широких светлых слоев. Часто принято объяснять эту
слоистость чередованием периодов сухих и влажных годов, причём тёмные
прослойки предполагаются отвечающими сухим периодам, во время которых торф
подсыхает и хорошо разлагается аэробно, а в сырые годы, когда наступают
условия анаэробиозиса, отлагается светлый, малоразложившийся торф.
Но даже поверхностное исследование показывает, что тёмные прослойки
состоят из остатков пушицы или осок, или шейхцериг со значительным
содержанием остатков деревянистых растений и лишь с небольшой примесью
сфагновых мхов. Светлые же слои состоят из подавляющего количества остатков
сфагнума с незначительной примесью травянистых и деревянистых.
От времени до времени прослойки прерываются горизонтами пней сосны,
часто заострённых кверху конически и окружённых более мощным горизонтом
тёмного осокового или злакового торфа. Горизонтов пней бывает до 4-—5, и
расстояния между ними кверху последовательно уменьшаются. В случае нескольких
горизонтов пней, последние в каждом вышележащем горизонте делаются веб
мельче. Также и тёмные прослойки делаются всё тоньше по мере приближения
к следующему высшему горизонту пней, и слои светлого торфа тоже резко
утончаются кверху. После горизонта пней все слои и прослойки вновь расширяются,
134 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
но не достигают размеров нижних слоев и прослоек, лежащих над
ближайшим, нижележащим горизонтом пней.
В связи с вышеизложенным и сфагновое болото может носить самый
разнообразный вид. То оно может быть покрыто редким и крупным сосновым лесом,
представляющим очень ценный поделочный
материал, и тогда болото носит название «соснового
болота» или на планах часто обозначается как
«сосна по болоту». То болото может быть покрыто
почти чистой группировкой пушицы (Eriophorum
vaginatum L.), осоки (Carex lasiocarpa Ehrh.) и
шейхцерии (Scheuchzeria palustris L.). Наконец,
болото может быть покрыто сплошным покровом
Sphagnum'a с редкими кустиками и побегами
ягодных кустарников (преимущественно клюквой) и
полукустарников, карликовой берёзой, ивой,
вересковыми, редкими деревцами сосны и хилыми
побегами всех травянистых растений, которые
были упомянуты выше.
Биологические особенности сфагновых мхов.
Сфагновые мхи отличаются от зелёных не только
отсутствием ризоидов, роль которых у них
исполняют многочисленные бесплодные веточки,
переплетающие весь ковёр мха в сплошной войлок,
но и по анатомическому строению листьев и
поверхностного покрова его стеблей. Листья
сфагнума сложены также из одного слоя клеток, но
клетки их резко разделяются на два рода.
Ткань листа составляет как бы редкую сеть
из мелких длинных живых клеток. Эти клетки
соприкасаются узкими концами. Все просветы
этой сети заполнены большими мёртвыми
клетками по одной в каждом. Стенки мёртвых клеток
утолщены спирально или кольчато. Клетки
совершенно пусты и снабжены одним, чаще двумя или
несколькими отверстиями. Живые мелкие хлоро-
филлоносные клетки, таким образом, с двух
противоположных сторон соприкасаются со стенками
больших мёртвых, так называемых «гиалиновых»
(прозрачных) клеток. Совершенно так же
построен однослойный поверхностный покров стеб-
лей сфагнума (рис. 52 и 53).
Обыкновенно считают, что мёртвые клетки
служат для удержания воды в верхних слоях
живого сфагнума. Но этому противоречит то,
что обычнр мёртвые клетки наполнены воздухом,
что и придаёт матовый, серебристый вид этим
растениям.
Только во время дождя клетки наполняются водой, но уже через полчаса
после дождя вся вода из них вытекает.
Мне представляется более правдоподобным то объяснение, что первые пор*
ции дождя, т. е. как раз те, которые впитываются гиалиновыми клетками,
омывают все продукты грибного разложения древесных остатков, рассеянных по
всей поверхности и по толще сфагнового болота и фиксированных непрерывно
растущим и ветвящимся сфагнумом в том положении, в котором они упали
на поверхность болота. Из этого раствора, проникающего в мёртвые клетки,
живые клетки немедленно осмотически поглощают все минеральные соли,
Рис. 52. Вид листа мха
сфагнума остролистного Sphagnum
acutifolium Ehrh. (по В. Шим-
перу). На рисунке видны две
целые клетки (а) листа и две
половинки клеток (б). Полость
клетки пересекается
кольцевидными утолщениями
оболочки (в). В клетках видны
отверстия (г). Клетки не
содержат протоплазмы и наполнены
воздухом (гиалиновые клетки).
Клетки разделяются друг от
друга слоем в одну живу ю
клетку (д), наполненную
протоплазмой, содержащей пластиды.
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 1'35
i ^пользуя, таким образом, всё наличие зольных элементов поверхности
болота.
Простой опыт это подтверждает. Если собрать живой очёс после
продолжительного бездождного периода и, смочив его перегнанной водой, немедленно
выжать из него воду, то в этой воде можно всегда определить присутствие всех
элементов золы растений. Но если смоченному сфагнуму дать постоять полчаса
и затем выжать, то вытекающая вода будет содержать только следы
органического вещества.
Другую особенность сфагнума представляет содержание во всех его
органах протеолитической энзимы. После отмирания нижних концов сфагновых
растений протоплазма их клеток разрушается этой энзимой, а все их
минеральные соли и азот передвигаются осмотически вверх и служат пластическим
материалом для построения новых тканей. Таков же и процесс образования пустых
гиалиновых клеток сфагнума.
Рис. 53. Схема поперечного разреза чер^з лист мха сфагнума ладьевидного
Sphafnvm cymbifohvm ЕУіЬ. (по Га бег лагдту): а—полость мертвей,
наполненной воздухом (гиалиновей) г летки; б — кольцевидные утолщения клеточных
стенок; в — отверстия мертвых гиалиновых клеток; г — живые хлорофилло-
носные клетки.
Этим процессом автолиза легко объясняется особенность зольности
сфагнового торфа. Зольность торфа зелёномохового болота, определённая послойно*
'ыстро убывает снизу вверх. В сфагновом же торфе зольность во всей толще
jro горизонта в среднем одинакова и достигает минимальной величины, иногда
десятых долей процента содержания элементов зольной пищи растений. Но
как только мы переходим в горизонт живого сфагнума, так тотчас
содержание элементов зольной пищи растений резко увеличивается в несколько
раз. %
Однако, несмотря на всё совершенство приспособления всех членов
группировки сфагнового болота к усвоению и перенесению в верхние горизонты
элементов пищи растений, в массе сфагнового торфа всё-таки остаётся некоторое
их количество, входящее в конституционный состав органического вещества
неразрушенного сфагнума. Поэтому содержание золы в поверхности болота
постигает такого абсолютно минимального количества, что рост всех членов
группировки начинает угнетаться и они постепенно отмирают. Прежде всего
тмирает сосна, предварительно достигая в своих последних поколениях кар-
тпковых размеров. За ней следуют мелкие деревянистые растения, из них
дольше других держится клюква, дальше травянистые растения, и, наконец,
начинает отмирать и сфагнум. В этой фазе на сфагновом болоте появляются насекомо-
¦'Яные растения, росянки (Drosera L.) и жирянки (Pinguicula L.). Они питаются
прилетающими насекомыми. Но и их отмирающие органы не могут значительно
136 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
повысить зольности поверхности болота. Биологический покров болота начинает
отмирать, на поверхности чернеющего болота, на обнажающемся торфе,
появляется серый лишайник (Lecanora tartarea АсЬ )• Масса обнажившегося
торфа начинает выветриваться, и дерновый период почвообразовательного
процесса переходит в новую стадию.
Водораздельное болото* Продолжительность всех фаз и стадий дернового
периода почвообразовательного процесса, как можно заключить из предыдущего,
зависит от пищевого режима почвы. Так как пищевой режий находится в
прямой зависимости от водного Ъежима, а этот последний зависит в числе других
причин от рельефа, то понят&ей становится зависимость дернового процесса от
рельефа.
Если припомнить усяЬвя&^водвого и пищевого режимов водораздела на
кислой алюмосиЗшйййіОЙ мю$&щ ^го^аразсгер течения дернового процесса на
нем станет срве^шеяно ясным. На воДбраздёл? существование леса будет очень
длительна іак как в рыхлых элювиальных породах водораздела сильно
преобладает аэробный процесс, интенсивность котоДОСФ поддерживается приносом
деревьями элементов пищи из гаубины породы.
Господство аэробного процесса замедляет быстроту процесса накопления
в почве' органических остатков и аморфного перегноя. II о как только лес
сменится лугом, а обыкновенно наступление этого момента у?К$ряется человекомг
вырубающим лес и обращающим водоразделы в пастбища, Tjajs тотчас
развертывается картина стремительного течения первой стадии дер'НЩб^а периода почво-
образоваіельного процесса» Буръяновая фаза протекает нормально в
зависимости от количества лесного мусора и цодстилки. Но как только разложатся
остатки лесз, так корневищевые злаки в самый короткий срок обратят в форму
органического вещества веъь зала^ золы, который уцелел от вымывания в область
склонов. В грубой почве, склонной к сильным колебаниям влажности, и при
скудном пищевом режиме корневищевые злаки не найдут условий длительного
пропветания.
Рыхлощсггрвая фаза совсем не найдет условий для проявления. Глубокие
водораздельные подзолы, не обособившие^удякового горизонта, совсем лишены
минеральных форм пищи растений, после того как исчезли лес и подстилка.
Ясно, что и плотнокусто&ая фаза также будет отсутствовать, микотрофные
злаки требуют богатой органическим веществом почвы. Таким образом, после
одного -— двух лет бурьядовой фазы и 4>Дно-двухл$тней продолжительности
корневищевой фазы, сразу, почти без всяких промежуточных моментов, устана*
вливается фаза сфагнового болота.
Водораздельное болото и с поверхности отличается особенностями.
Оставшиеся после леса пни быстро затягиваются мхом, образуя моховые кочки, в
отличие от болота на элементах склонов, где кочки получаются лишь в результате
частичного отмирания сфагнума. Древесная растительность на водораздельном
болоте сильно угнетена, встречаются лишь изреженные карликовые деревья
да кусты ползучей ивы, чаще всего вокруг пней бывшего леса. Вересковые и
ягодные развиты слабо. Лучше других развивается клюква (Oxycoccos пгісгосаг-
pxis Tnrcz.).
& разрезе такое болото представляет простую схему. Над глубоким водо-
рй&Й^йьЯнм подзолом дерновый горизонт развит в толщину, обычно не
превышающею^ см. Выше горизонта минеральной пЬчвы слой черного торфа в 2—
3 см, твермущественн? злакового, о остатками более толстых ветвей и пней
деревьев,!! выше, почти без перехода, горизонт сфагнового торфа,
мелковолокнистого, с о*МЗщь тонкими прослойками темного торфа. Ясно выраженные
горизонты сосновик, пней всегда отсутствуют.
Низинные іслота. На нижней трети склона все начальные фазы дернового
процесса, в отличие от водораздела, представлены в ярком выражении* При этом
всякая последующая фаза всегда обнимает больший промежуток времени, чем
всяіФи предыдущая. Первоначальное 6огаМств& материнской породы зольными1
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
137
элементами пищи увеличивает продолжительность всех начальных стадий
дернового процесса.
В нижней трети склона лес очень скоро уступает место лугу. Причин этого
ускорения две. Прежде всего изобильный приток и пищи и воды обусловливает
чрезвычайно энергичное развитие злаков в периоды осветления леса. Густой
покров травы сильнейшим образом затрудняет природное лесовозобновление.
Во-вторых, быстрый темп образования и сильно выраженное развитие рудяко-
вого горизонта губительно отражаются на природном лесовозобновлении и на
долголетии леса. Как только рудяк достигнет такой плотности, что стержневой
корень лесных деревьев не в состоянии пробиться через него и будет принужден
изменить вертикальное направление на горизонтальное, начнёт стелиться по
поверхности рудяка, так тотчас рост дерева в высоту прекращается, и вершина
его закругляется. Очень скоро вершина дерева засыхает, и всё дерево, начиная
сверху, быстро отмирает.
Продолжительность корневищевой фазы луга на богатой почве нижней трети
склона растягивается на несколько лет.
Тяжёлые делювиальные глины поддерживаются в агрегатном состоянии
вследствие обильного притока солей извести из более высоких частей склонов.
Рыхлокустовые злаки находят здесь неисчерпаемый запас элементов пищи
вследствие постоянного притока их с вышележащих элементов рельефа. Поэтому,
несмотря на срок своего господства в течение нескольких десятилетий, они не
имеют стимула для использования даже части отложенных в рудяковом
горизонте солей. Часто в этой области встречаются вивианитовые глины, лежащие
под рудяковым горизонтом, образованные за счёт вноса солей фосфора с
верхних элементов рельефа. Этот процесс тем ярче, чем менее рационально органи-
вована и используется прилегающая территория.
Сменяющая предыдущую плотнокустовая фаза может длиться десятки
лет; нередки случаи, когда можно констатировать шестидесятилетний возраст
этой фазы.
Неизбежно наступающее состояние лугового болота также длится десятки,
если не сотни, лет и, повидимому, лишь очень редко переходит в состояние
осокового болота, отлагая мощные толщи «чернораменных земель».
Причина такой длительности стадии накопления органического вещества
выше поверхности минеральной почвы лежат в лёгкой разлагаемости торфа
нижних частей склонов.
Разложение органического вещества — процесс биологический и в числе
прочих условий зависит, главным образом, от количества содержащихся в нем
элементов пищи растений.
Поскольку органическое вещество само источник энергии для организмов,
обусловливающих процесс разложения, быстрота темпа разложения
органического вещества будет возрастать с увеличением в органическом веществе
количества зольных элементов пищи растений.
Аэробное разложение поверхностных горизонтов органических остатков,
третьей трети склона, богатых зольными элементами, поэтому совершается
настолько быстрым темпом, что они не успевают накопляться выше поверхности
почвы. То вещество, которое отлагается в массе почвы, защищено от доступа
воздуха массой его уплотнённых и пропитанных водой элементов. Что касается
поверхности почвы, то разрушенное нацело аэробным процессом органическое
вещество обнажает новые горизонты его для того же процесса.
Сказанное вполне объясняет, почему на водоразделе быстро начинает
накопляться слой торфа. Он слишком медленно разлагается вследствие своей
бедности зольными элементами. Также понятна и причина прогрессивного
увеличения быстроты роста мощности торфа.
Резюмируем всё сказанное. Причина образования болот — недостаток
4 почве зольных элементов пищи растений^ содержание же воды в болоте есть
простое следствие большой влагоёмкости органического вещества.
138 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Этот вывод диаметрально противоположен очень старому взгляду, господ-
ствовавшему раньше в почвоведении, что образование болот есть результат
скопления воды. Здесь налицо смешение причины со следствием, которое обычно
в так называемой «обывательской логике», но недопустимо в науке.
Рис 54 Схема зарастанич озера или заводи реки а — минеральное дно водоема, б
изврсгковый сапропелевый ил, в — аморфный сапропелевый торф, г — землистый
торф, д — осоковый торф, е — камышево тростниковый торф, 1 — свободно
плавающие водные растения, 2 — рдесты и кувшинки, 3— камыш, 4 — рогоз, 5 —
тростник, б — крупные осоки, 7 — мелкие осоки, 8 — бактериотрофные
корневищевые злаки, 9 — микотрофные злаки — щучка.
Зарастание озёр. Причиной такого извращенного толкования совершенно
ясного процесса послужило объяснение процесса наземного образования болот
на основании наблюдений, произведенных при изучении подводного процесса
зарастания озер и заводей рек.
Рис 55 Схема зарастания озера покровом сфагнового мха а — минеральное
дно водоема, 6 — известковый сапролел°вый ил, в—землистый торф, г —
аморфный сапропелевый торф, д — камышевый торф, е — тростниковый торф,
otc — первоначальный уровень водоема, з — осоковый торф, и — челеномо-
ховой торф, к — сфагновый торф
При зарастании озер уже имеется готовое скопление воды, тогда как в про»
цессе образования болот вода есть результат влагоемкости накопляющегося
БОЛОТНАЯ СТАДИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 139
органического вещества, и, главным образом, на водоразделах, с которых вода
легче всего стекает. Надо помнить, что все наши равнинные реки берут начало
в болотах и текут из них, а не в них.
Процесс зарастания озёр и заводей рек начинается прежде всего со
скопления на дне бассейна в условиях анаэробиозиса полужидкой массы аморфного
торфа, так называемого сапропеля, состоящего из минерального ила,
перетёртых остатков пищи водных организмов и мёртвых растительных и
животных организмов и их частей, преимущественно раковин моллюсков
(рис. 54).
Когда слой сапропеля достигнет достаточной толщины, на нем, начиная от
берегов озера или заводи, поселяются земноводные растения: хвощи, камыши,
тростник, мхи и др., и они постепенно своими ежегодно отмирающими
органами заполняют бассейн воды. По мере заполнения бассейна на поверхности
заполнившей массы, как на всякой почвообразующей породе, начинаетЬя дерновый
процесс (рис. 55),
ГЛАВА Ш М С Т А Я
'-¦¦ —- ¦ ¦¦ • --"- ¦ •"' -
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
Границы послетретичных оледенений, •— Абсолютный и относитель-
ныи возраст почв. — Отложения послетретичных оледенений. — Процесс
тачния материкового льда. — Первичный почвообразовательный процесс. —
Почвообразовательный процесс в тундре. Почвообразовательный процесс
в долинах рек. — Водііый режим реки. — Образование песчаных
отложений. — Области поймы. — Отложения центральной поймы. — Почвы и
луга зернистой поймы. — Почвы и луга слоистой поймы. —
Почвообразование в области притеррасной поймы. — Отложения притеррасной
поймы. — Притеррасная ольховая топь. — Песчаные области поймы.
В конце третичного периода северное полушарие в большей своей части
было покрыто мощным покровом материкового льда.
Этот покров из нескольких центров, лежащих вокруг северного полюса,
растекался по поверхности европейского, азиатского и американского
материков, достигая широт, значительно удалённых к югу от полюса. Толщина
этого покрова была местами не меньше нескольких сотен метров.
Границы послетретичных оледенений. В европейской части СССР
ледниковый покров достигал современных берегов Чёрного моря. За это говорит
несомненное присутствие ледниковых несортированных глин и суглинков на
глубине нескольких метров на северном берегу и на островах Чёрного моря.
То же подтверждает наличие четырёх горизонтов погребённых почв в толще
лёссов. Предположение переходит в уверенность при аналитическом
сопоставлении следующих фактов: 1) остатки фауны послеледникового периода в
четвертичных отложениях, 2) отсутствие конечных морен на всём пространстве
южной европейской части СССР, 3) нахождение горизонта полусортированных
песков под толщей рыхлых поверхностных пород до северных берегов Чёрного
моря, 4) нахождение там же валунов и валунчиков северных пород. За то ж?
говорят нахождение многочисленных валунов рядом с раковинами морских
моллюсков в верхних горизонтах третичных известняков и строение
многочисленных морских лиманов на северном берегу Чёрного моря, которые по
своему строению не отличаются от ледниковых фиордов Норвегии и Гренландии.
В ту же эпоху и ледники горных областей, окружающих великую русскую
и азиатскую равнины, достигали гораздо более широкого развития, чем в
настоящее время: с запада — ледники альпийский и карпатский, с юга — ледник
кавказский, с востока — ледник памиро-алайский. Совершенно так же и
в 'Сгбири.
Северный ледник встречается на юге с ледником алатауским, алтайским
и хииганским.
Постоянное присутствие полусортированной массы валунных и безвалун-
ньтх песков, подстилающих все мягкие породы среднеазиатской равнины,
присутствие валунов кристаллических и осадочных пород во всех мягких породах,
так называемых южнорусском и среднеазиатском лёссах, валуны на столовых
возвышенностях, широчайше распространённый галечный и каменистый покров
в сотнях километров расстояния от ближайших гор — всё это красноречиво
говорит о колоссальной по площади и продолжительной во времени работе
материкового льда.
Колоссальное количество накопляющихся фактов, как касающихся следов
послетретичных оледенений, так особенно всё чаще находимые следы прошлых
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
141
оледенений на всех континентах, под всеми широтами и во всех геологических
эпохах вплоть до деэона, уже не позволяет оставаться при старой гипотезе
Рис. 56. Граница двух последовательных морен, разделенных остатками
поддонной морены. Справа видны отшлифованные салуны (иу Вольдштедта, «Das
Eiszeitalter», 1929).
четырёх оледенений — Гюнц, Миндель, Рисе, Вюрм. Непонятны причины
периодических наступаний и отступаний этих четырёх оледенений под воздей-
Рис. 57. Тундра севера СССР на берегу Северного Ледовитого океана.
ствием климата, изменяющегося попеременно то в направлении похолодания!
то потепления. При этом причина этих изменений именно в послетретичную
эпоху остаётся неясной.
142
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Эти объяснения перестали удовлетворять кого бы то ни было. Они просто
констатируют факты, не вскрывая их внутренней связи.
Прежде всего нам неизвестны никакие прямые следы перемещения областей
холода с северного и южного полюсов. Их пребывание на северном и южном
окончаниях оси суточного обращения Земли определяется средним наклоном оси
вращения Земли под углом в 23,5 ° к плоскости эклиптики. Небольшие
колебания этого угла, вызываемые нутационным колебанием оси суточного
вращения Земли, могут быть причиной незначительных круговых смещений областей
под влиянием миграции полюсов холода, перемещающихся вследствие
нутации.
Рис. 58. Тундра севера СССР на берегу Северного Ледовитого океана.
Раз положение и размеры областей холода надо признать неподвижными
по отношению к оси суточного вращения Земли и изменяющимися лишь в не-.
больших пределах, то отсюда неизбежно вытекеГет заключение, что, несомненно,
наблюдаемое наступательное или отступательное движение ледников северного
и южного оледенения представляет не истинный, а кажущийся,
относительный процесс, подобно кажущемуся вращению Солнца вокруг Земли.
Очевидно, что такое заключение требует признания ещё одного движения
массы Земли, кроме уже хорошо изученных.
Нам хорошо известен процесс «прэцессии», \или «предварения
равноденствий». Оно состоит в том, что ежегодно моменты равноденствий наступают
на 30,1 секунды раньше, чем в прошлом году. Такой процесс заставляет
признать ещё одно вращательное движение всей массы Земли со скоростью одного
оборота круглым числом в 100 000 лет.
Сопоставляя направление прэцессионного движения Земли с направлением
границ климатических зон, которые даже в континентах, свободных от влияния
так называемой «материковости», не сохраняют параллелизма широтным зонам,
мы найдём, что это прэцессионное обращение совершается в направлении с
северо-северо-запада на юго-юго-восток.
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 143
Прэцессионное обращение Земли влечёт ра собой такие последствия.
Полярные в настоящее время области через 25 000 лет (округло) пройдут через
экватор. Через следующие 25 000 лет они будут погребены под антарктическим
ледником и ещё через 25 000 лет опять пройдут через экватор, но уже в запад*
ном полушарии и ещё через 25 000 лет займут приблизительно старое место.
Степень развития оледенения в каждой точке будет зависеть от расстояния
от полюсов холода, в котором окажется точка при прохождении через область
холода. Это расстояние будет изменяться под влиянием нутационного движения
оси суточного обращения и движения материков. По мере приближения к
областям холода горных стран на их высотах будут образовываться ледники
меньших размеров.
Рис. оУ. Обнаженный материковый лед на полуострове Таймыр.
Эти ледники будут впадать и против течения, и по течению главного. Этот
момент очень важен, так как в корне разрушает гипотезу об одновременности
(синхронизме) всех оледенений всего северного полушария, принимаемую
сейчас, и устанавливает разницу между временем оледенения различных горных
стран в тысячелетия и десятки тысячелетий.
Так же становится ясным, почему, если за областью, выступающей из-под
области оледенения, следует горная страна, выходящая область покрыта
мёртвой минеральной мореной; в случае же, когда следует страна равнинная,
выходящая область покрыта почвенным покровом того возраста, который застала
надвигающаяся область оледенения, и после прохождения последней области
почвенный покров продолжает развиваться сообразно новым условиям.
Становится ясной причина качественной разницы между тундрой европейской
части СССР, западносибирской, якутской и дальневосточной.
И, наконец, ясным становится, почему в европейской части СССР,
выходящей из-под области оледенения, мы встречаем чередование эон в
последовательном порядке: тундры, лесотундры и тайги, и широко распространённую
область «вечной мерзлоты», между тем как на севере американского
континента, вступающего в область оледенения, зона материкового льда непосред.
і'іі
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ственно соприкасается с тайгой, явно наступая на лес и сокрушая вековые
ели.
Вместе с тем последнее противопоставление красноречиво подтверждает
правильность очерченной концепции.
Вся поверхность территории СССР была покрыта ледником, который
стер с поверхности земли многие следы протекавших ранее наземных
биологических процессов.
Абсолютный и относительный возраст почв. По мере освобождения
поверхности русско-азиатской равнины из-под покрова ледника биологическим эле-
Рис. 60. Ледник Маляспина в южной Аляске % вступающий в вековой лес 1 — вер-
Ш! ны гор и горных цепей, выступающие из ледниьа; 2 — граница мен-ду живым
лесом (б) и лесом, гибнущим под напором ледника (а); 3 — ледниковое поле,
покрытое трещинами (в) с моренными отложениями на нем (г) (из Вольдштедта, «Das Eis-
zeitalter», 192У).
ментам суши пришлось заново завоёвывать минеральную поверхность рухляка,
отложенного отступающим ледником.
Продолжительность истории каждой точки освобождённой от ледяного
покрова поверхности рухляка различна в зависимости от времени, протекавшего
с момента выхода ее из-под ледникового покрова.
Освобождение от ледникового покрова происходило с геологической
медленностью, и разница между временем освобождения наиболее южной и
наиболее северной полос суши измеряется десятками тысячелетий. Эта разница
и определяет собой абсолютный почвенный возраст страны. Самые
молодые области^ наиболее поздно освободившиеся от ледяного покрова^ лежат на
севере.
Напряжённость притока солнечного света и тепла в северном полушарии
непрерывно падает в направлении с юга на север, и в том же направлении падает
і
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЬРНОВОГО ПЕРИОДА
1'5
10 Почвоведение—236
146
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
и энергия суммарного проявления биологических процессов. Эти моменты
представляют конкретное содержание понятия об абсолютном возрасте почв
страны.
ш.'.'.::::-у ": .
!
Рис. 61. Лез вековых канадских елей, в который непосредственно вступает
ледник Атабаска (справа) в Канаде (фото Б. Хармона ив The Nat. Geogr Maeraz..
Vol. XLVII, № 4).
Рис. 62. Отдельно стоящие ели из того otce ландшафта, что на рис. 61
(фото Л. Фримэна, оттуда же).
Материковость страны и её абсолютная высота над уровнем океана влияют
в том же направлении.
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 147
Влияния рельефа и свойств рухляковых почвообразующих пород,
выявляющиеся в их отношениях к воде и пище растений, определяют быстроту и
энергию биологических процессов и, следовательно, суть факторы,
характеризующие относительный почвенный возраст страны, причём направления влияния
каждого из этих факторов могут или совпадать, или быть противоположными, и
влияние каждого из последних факторов может отличаться ещё и различными
степенями интенсивности своего проявления. ,
Рис. 63. Ели, усыхающие при вступлении в них того же ледника, что на рис. 61
(фото Б. Хармона, оттуда же).
Таково сложное содержание простого на первый взгляд понятия о
почвенном возрасте страны.
Таким образом, диалектически неизбежен следующий вывод. В природе
существует единый почвообразовательный процесс, с многообразием форм его
проявления, направление которого (процесса) определяется абсолютным
почвенным возрастом страны. Почвенные зоны и типы почв, которые различаются
Рис. 64. Верхняя часть одной из ветвей ледника Саскачеван в Канаде
(фото Б. Хармона ив The Nat. Geogr. Magaz., Vol. XLVII, M 4).
в почвоведении, лишь статические моменты единого колоссального по
длительности и протяжённости динамического процесса. Они представляют те диалек-
ю*
148 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
тические «скачки», которые зависят от невозможности для нас уловить эти
медленные и незначительные изменения, пока они не накопятся до степени
скачка, определяемого качественными различиями комбинации условий,
получившимися в результате накопления количественных изменений. В них
протекает тот же процесс в качественно несравнимых условиях. Различие темпа
наступления этих скачков определяется относительным почвенным возрастом
страны.
Подразделение почв в пределах типа или зоны по свойствам почвообразую-
щего рухляка производится лишь с целью охарактеризовать те причины раз-
личной быстроты хода процесса почвообразования, на которые может влиять
сама порода.
Дальнейшее подразделение почв лишь на основе их морфологических при-
внаков, мощности разных горизонтов, цвета и т. п. выходит за пределы моего
Р''с. ^гк Айсберги (пловаюиіче ледяные горы)> отрывающиеся от
Леонида (пг.качевін при его вступлении в Великий океан.
Надводная часть ледяных гор представляет lj7 их подводной части.
понимания и, на мой взгляд, не имеет ни научного, ни производственного
значения, так как один и тот же морфологический признак может быть следствием
самых разнообразных причин. Оно должно быть рассматриваемо как «детская
болезнь», через которую в большей или меньшей степени прошли в своём
развитии все научные дисциплины.
Отложения послетретичных оледенении. Ввиду большого влияния свойств
рухляковой породы на быстроту течения почвообразовательного процесса
необходимо в самых общих чертах познакомиться со свойствами преобладающих
в СССР послетретичных ледниковых отложений.
В пределах европейской части СССР материковый лёд растекался
веерообразно в направлении с северо-северо-запада на юго-юго-восток. Направление
его движения местами изменялось под влиянием масс льда, стекавших с Урала,
с Альп, с Карпат и с Кавказа; в месте встречи кавказского и скандинавско-
русского ледников с ним сливалась западная ветвь памиро-алайского ледника
и, может быть, северные части афганского, принимая общее направление к севе-
ро-восточному побережью Чёрного моря. Северная часть уральского ледника
отклоняла направление скандинавско-русского ледника к северу, так же как
в Азии она отклоняла западную ветвь памиро-алайского ледника, сливавшегося
с ?латауским и алтайским ледниками, и увлекала с собой к европейскому и
сибирскому берегам Ледовитого океана.
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 149*
Таковы были в общих чертах главные направления потоков материкового
льда, насколько можно судить по петрографическому составу валунов,
разнесённых потоками льда из областей их питания.
Среднеазиатские ледники отложили огромные толщи морены, давшее
начало образованию рухляковой породы, известной под названием
среднеазиатского лёсса, тяжёлым восточным прикаспийским глинам и так называемым
третичным глинам и лёссовидным суглинкам Западной Сибири.
Лёд скандинавско-русского ледника в своём поступательном движении
через финляндско-карельско-олонецкую область сначала снёс все оставшиеся
от более ранних геологических эпох осадочные породы, которые были
дислоцированы выдвинувшимся массивом кристаллических пород, и уже далее начал
свою денудационную работу над кислыми алюмосиликатными породами
обнажившегося кристаллического массива. Двигаясь дальше к востоку, лёд после-
третичного оледенения проник в область, покрытую отложениями пермской
системы. К югу от названных областей лёд беспрерывно двигался по
поверхности осадочных пород, преимущественно карбонатных, юрской,
каменноугольной, девонской и меловой систем, прерванных только на юге выходом
кислых алюмосиликатных пород южнорусской кристаллической гряды, близ
которой к нему присоединялся с запада восточный сектор карпатского ледника.
Ледник при своём таянии отложил на поверхности подстилавших его пород,
по которым он двигался, весь тот материал, который лёд заключал в своей массе.
Всю восточную область своего распространения, начиная с бассейна Северной
Двины до Уральского хребта, часть АССР Коми, б. Костромской, Пермский,
Вятский округа, часть Свердловской области и Куйбышевской, Саратовской
и Сталинградской областей и часть Казахской ССР ледник покрыл мореной,
состоящей или из перетёртых красных мергелей пермской системы с мягкими
валунами этих мергелей, или, в более южных областях, смесью её с рухляком
кислых алюмосиликатных и карбонатных пород Урала и песчаников Общего-
Сырта.
В южном направлении скандинавско-русский ледник послетретичного
оледенения дальше всего отнёс первоначально захваченные льдом осадочные породы,
покрывавшие северный кристаллический массив. Ближе к северу он отложил
рухляк из преобладающих кислых алюмосиликатных пород, и, наконец, на севере
остались сглаженные и стёртые поверхности кристаллического массива.
При переходе через область южной кристаллической гряды ледник увлёк
с собой и обломки составляющих её кислых алюмосиликатных пород, отложив
их одновременно с принесёнными с севера. Там же, в южной области,
отложились и породы северо-восточного края карпатского ледника («карпатская
галька»).
Наконец, всюду к отложениям послетретичного ледника могут быть
примешаны и местные валуны из обнажений коренных пород, передвинутые лед*
ником на короткие расстояния.
Процесс таяния материкового льда. Процесс таяния материкового льда,
обыкновенно называемый периодом отступания ледника, должен был
совершаться с еще большей медленностью, чем процесс надвигания ледника.
Таяние материкового льда происходило одновременно и с его дневной, и
с его донной поверхностей. Оба эти процесса постепенно затухали. Донное таяни?
происходило под влиянием давления массы льда, и, как только это давление
упало ниже предела критического давления, донное таяние льда должно было
прекратиться.
Вода, образующаяся под донной поверхностью льда, стекала по уклонам
рельефа подстилающей породы, собиралась в подледниковые потоки и реки
и по руслам главных подледниковых артерий стекала частью в Ледовитый океан,
частью в бассейн Атлантического океана через Балтийское море и частью в
южный бассейн, состоявший, вероятно, из совокупности Аральского, Каспийского,
Азовского и Чёрного морей. Такими подледниковыми артериями были долины
150
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
наших современных больших рек: Северной Двины, Мезени, Печоры, Оби,
Урала, Волги, Дона, Днепра, Буга, Немана, Вислы и их главных притоков,
Иртыша, Камы, Оки, Березины, Припяти и др.
Образующаяся при донном таянии вода уносила тонкие продукты
выветривания, которые с поверхности ледника проникали до дна его под совокупным
влиянием силы тяжести и пластичности льда, а также продукты выпахивания
материковым льдом своего ложа. Понятно, что могли уноситься лишь наиболее
мелкие частички. Под всем ледником таким путём образовался сплошной слой
полу перемытой рухляковой породы, так называемой поддонной морены,
сложенной из отмытых песков, валунных или безвалунных. Все крупные
современные реки, бывшие подледпиковыми потоками, текут по этой прроде.
Рис, 66. Подледникооый поток Ронского ледника в Швейцарии
(по П. Вольдшт?дту).
Таяние ледника с дневной поверхности сначала совершалось под
влиянием непосредственного воздействия солнечных лучей. Но скоро на
поверхности льда обособился горизонт рухляка из обломков пород, заключавшихся
в толще льда. С этого момента таяние материкового льда стало совершаться
очень медленно, под влиянием малой теплопроводности новой породы,
основной морены. Вместе с тем огромное количество тепла тратилось на испарение
воды с поверхности основной морены.
Сначала ледяная вода стекала по поверхности основной морены, давая
начало делювиальным и элювиальным отложениям, так называемым
покровным глинам и покровным пескам. Рельеф покровных пород постоянно менялся
в зависимости от количественного содержания в погребённом льде твёрдого
материала и от различной быстроты таяния льда вследствие различной тепло-
проницаемости покровных пород. Поэтому в конечном расположении
элювиальных и делювиальных покровных пород не наблюдается никаких признаков
зависимости от современного рельефа.
По мере образования покровных пород обособлялся и горизонт почвенных
вод, питающих реки второго порядка, текущие по руслам, промытым в основной
ПРИХОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЙ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 151
.., , . і , ,о^ „? иіц^цр -V—»,.¦¦ J. >¦ ¦ .-— -» - ¦¦¦ l "—¦ ¦ ¦— ¦ і ¦ ¦ і , ¦¦ і ¦ ¦»- і. і —
деорене и йе доходящим до поддонной морены. Когда же исчез погребенный лед
и обособившаяся из него основная морена окончательно о^ела на горизонт под-
йряной морены и при осушке пронизалась в своей массе системой трещин, то-
обособился и горизонт грунтовой воды, питающей рещи первого порядка,
текущие по поддонной морене или так называемым нижним валунным или безвалун-
ным пескам.
Как только на поверхности тающего материкового льда обособился хотя бы-
тонкий покров минерального рухляка, так тотчас на нем начался процесс
развития биологических элементов природы, а следовательно, ц
почвообразовательный процесс.
Первичный почвообразовательный процесс. На поверхности рухляковой
породы начинает нарастать слой так называемого пустынного загара,
концентрирующего в себе элементы зольного и азотного питаний- растений. Эт$
тончайшая пленка первичной почвы образуется в результате жизнедеятельности так
называемых хемотрофных бактерий. Хемотрофные бактерии
преобразовывают в жизненную энергию экзотермическую энергию минеральных реакций,
рти реакции возбуждаются самими хемотрофами и протекают на поверхности
породы, заселенной хемобактериями, вызывающими взаимодействия ее
составных частей с элементами атмосферы. Эти бесхлорофилльные организмы,
обладая способностью использовать упомянутый источник энергии, синтезируют-
органическое вещество без усвоения энергии солнечного света. Они образуют
на поверхности породы тонкую пленку, содержащую окиси железа и марганца,
фосфорную кислоту и органическое вещество, содержащее азот. На
поверхности так называемого пустынного загара (черного цвета) или лака (желтого-
цвета) поселяется первый автотрофный организм, водоросль Derraatocaulon
juvenilis, покрывающая своим плотным черным слоевищем тонкий налет загара
или лака. ^
На мертвом органическом веществе, отлагаемом водорослью, поселяются:
лишайники, сначала исключительно корковые, Ьея&гшга^ Lecidea, Getraria и др.
Начинается развитие лиша$&Шовоц тундры, котррая сейчас, как самая молодая
в почвенном отношении зона, занимает области крайнего севера на границе-
с вечными полярными льдами. Но ^ерез стадию тундры прошли и все зоны,
сейчас занятые иной стадией почвообразовательного процесса. На это
красноречиво указывают окаменелые остатки тундровых лишайников на валунах
лессов среднеазиатских республик.
Корки окаменелых лишайников нельзя считать минеральными
образованиями, ибо в их состав непременно входит в большом количестве
щавелевокислый кальций, т. е. органическое вещество. И всегда под коркой
окаменелых или живых лишайников мы находим пленку пустынного загара.
Почвообразовательный процесс в тундре. Условия развития растений
в современной тундре крайне суровы. Атмосферных осадков выпадает мало,,
в среднем около 200 мм в год, и это количество выпадает, главным образом,
в продолжение к?роткого восьминедельного лета. После лета сразу наступает
почти бесснежная зима, во время которой даже в марте нередки морозы в
35—403. В течение зимы свирепствует господствующий сухой северо-западный
ветер. Он все иссушает и сносит в понижения и мелкозем, и снег, и даже мед-
кие камешки, образуя сугробы грязного снега. Удержаться на поверхности,
камней могут только корковые и накипные лишайники, и лишь в ветровой
тени валунов сохраняются кустики ветвистого оленьего лишайника (Cladoma
gangiferina L.) и лопасти исландского лишайника (Getraria islandica Acb-)-
Ца накопленном ими мертвом органическом веществе развивается
микотрофный мох Polytrichum juniperirium Web. et Mohr. и жалкие кустики микотроф*
пых вггаков — Trisetum spicatum Richter и Festuca ovina L. Такова высокаяг
UAVk каменистая, или лишайниковая, тундра.
Условия понижений тундры менее суровы. В них зимой сносится почти-
всё высушенное ветром органическое вещество, образовавшееся летом на высо-
152 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
*<ой тундре, и зимой они покрыты нетолстым и неравномерным слоем грязного
-снега» Поэтому летом на'них развивается более разнообразная растительность.
За короткое лето, во время которого не все сугробы снега успевают
растаять, глубоко,^до полного смъ^кания с горизонтом вечной-мерзлоты,
промерзшая за длинную, суровую зиму почвообразующая цррода пониженной
тундры не успевает оттаять больше чем на 80 см. Рельеф тундрад ещё не
расчленён и представляет ряд замкнутых углублений. Поэтому вода снеговых и
летних дождей заполняет все пониженные места и не в состоянии просочиться
«низ через породу вследствие непроницаемой мерзлоты. , '
Летом тундра представляет сплошую сеть луж и неглубоких озёр, вода
-которых переливается через наиболее пониженный край в ближайшее по уклону
-озеро, промывая сложные извилистые протоки. Температура в среднем
низшая, влажность воздуха высокая и испарение -ничтожно.
Ясно, что при таких условиях в почве тундры господствует абсолютный
-анаэробиозис, и в ней быстро идет накопление мёртвого органического вещества.
Тонкий слой незамёрзш&й почвы не даёт растениям возможности накопить
« почве запас зольных элементов пищи, и территорией сразу завладевают
сфагновые мхи. Микотрофные деревянистые представлены водяникой (Empetrum
nigrum L.)) морошкой (Rubus chamaemorus L.), ползучими карликовыми ивами
•{Salix reticulata L., S. polaris Wahlb.) и др. Все эт,и растения стелются по земле;
все возвышающееся над тонким покровом снега обречено на гибель от
высыхания, так как растения не в состоянии обеспечить снабжение водойгтех своих
•частей, которые выдаются из-под снега, ибо почва промерзает до горизонта
¦вечной мерзлоты. Поэтому деревья в тундре отсутствуют, так же как и в
области высокогорных лугов.
Живой моховый покров отличается малой теплопроводностью, под ним
-торфяная масса оттаивает всего на 5—8 см. Поэтому содержащиеся в торфе
-вольные элементы пищи растений остаются недоступными для корней
деревянистых микотрофных, и прирост болота крайне мал. Мощность болот тундры
не превышает 1 м, редко достигая и этой толщины, так как растительность
^болота быстро отмирает вследствие недостатка элементов пищи.
Обнажённая тёмная масса торфа отмершей части болота сильно
нагребается летним незаходящим солнцем. Почва шэд ней оттаивает до глубины
50—100 см. Торф с поверхности высыхает, разрыхляется вследствие сокращения
в объёме и медленности волосной подачи воды снизу, и весной следующего
года торфяная крупка, плавая по поверхности озёр и луж, уносится
извилистыми потоками воды, пересекающими в это время года всю поверхность тундры.
Обнажаются большие пониженные пространства более богатого золой
торфа, на которые ветер и многочисленное пернатое население тайги,
привлекаемое массой ягод, водяники и морошки, заносят-семена деревьев.
Выросшие в понижениях молодые всходы деревьев, преимущественно ела
-и лиственницы, сначала защищены от вымерзания наносимым в понижения
снегом, а в дальнейшем сами предохраняют снег от вдувания. Под покровом
-снега почва не промерзает до вечной мерзлоты, верхняя граница вечной
мерзлоты медленно, но неуклонно понижается, и понемногу лес завоёвывает
территорию тундры, сначала отдельными пятнами, которые со временем расши-
ряются'тгод защитой сугробов, навеваемых со стороны тундры. Понятно, на
-©то требуется работа не одного поколения леса.
Пока лес, оттеснивший тундру, развивается в массе торфа, ему не страшно
соперничество травянистых растений. В массе бедного золой торфа могут
развиваться только микотрофные деревянистые растения с широко развитой
корневой системой, вообще развивающиеся медленно и угнетаемые в условиях
тундры влиянием короткого лета.
Они разрушают органическое вещество торфа, и деревянистый отпад их,
отлагаясь рыхлой массой, легко разрушается грибами. В это время под
пологом леса, ещё не достигшего состояния сомкнутой группировки, роскошно
• \ ,J,eg=
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
15*
развивается флора лишайников и высших и низших грибов, довершающих
р&б^гу 'разрушения торфа, накопленного тундрой.
Торф исчезает, и на глубоко оттаявшей под пологом леса почве тундры-
нацмену пионеров древесной растительности, лиственницы и ели, реже берёзы,
появляются представители настоящих лесных деревьев с глубоким стержневым,
корнем.
Наступает стадия подзолистого периода почвообразовательного процессаv
и одновременно начинается завоевание леса травянистой растительностью.
Вступает в свои права дерновый период почвообразовательного процесса.
Но этим не исчерпываются все случаи природного проявления дернового-
периода. Остановимся на его проявлении в долинах рек первого порядка, т. е.
текущих в долинах, промыіых в ледниковых наносах до поддонной морены.
Почвообразовательный процесс в долинах рек. Долина реки представляет
более или менее извилистую полосу территории страны, в которой все мелкие
вяементы основной морены, отложенной льдом послетретичного оледенения v
а
^і
||U"
''"«liiiniiiii ни"1
Рис. 67. Схема излучин jtenu по своей долине ц обособление участков поймы:
а — аіешенны? берега реки; б — коренной берег, или берег надлуговой террасы;
& —- обрыв коренного берега, или надлуговой террасы; г — участки поймы.
снесены водой реки в тот бассейн, куда впадает река. Дно речной долины,.
таким образом, составляет поддонная морена, перекрытая сверху не
снесенными рекой грубыми элементами основной морены; песком, хрящом и валу~
нами, которые вследствие аналогичности своего происхождения ничем не
отличаются от поддонной морены. Они сливаются с последней в один горизонт
нижних аллювиальных песков, которые подстилают долину реки во всю её ширину
и соединяются в одно неразрывное целое* с нижними 'валунными и безвалун*
ними дилювиальными песками, подстилающими ледниковые отложения,
начиная от коренных берегов реки. Иногда в долине могут сохраняться неразмытые-
«останцы» основной морены.
По горизонту поддонной морены беспрерывно притекает питаюідий реку
ток грунтовой веды первого горизонта, определяющий минимальную высоту
межени реки (рис, 68).
Долина реки ограничивается с противоположных сторон коренными
берегами, сложенными из ледниковых наносов или коренных пород, перекрытых
делювием те* же наносов или откосами второй надлуговой террасы. По долина
реки в пределах коренных берегов извивается русло реки, приближаясь
попеременно то к одному, то к другому берегу и по очереди подмывая их. Таким
образом, вся долина реки, или пойма её, разделена на удлинённые участки»
ограниченные изгибающимся руслом реки с одной стороны и изгибами корен-
154
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ного берега с другой (рис. 67). Часто изгибы реки так близко подходят к
коренному берегу, что, подмывая его, обусловливают периодические оползни
и обвалы.
Вся поверхность долины реки между коренными берегами заполнена
послеледниковыми отложениями реки, или аллювием, образуя луговую террасу реки.
Водный режим реки* Все реки периодически изменяют высоту своего
уровня. Максимальной высоты вода в реке в средних широтах достигает или
под влиянием весеннего таяния снега, или в реках, берущих начало в
ледниках как в период весеннего таяния снега, так и во второй период —
наибольшего таяния ледников. Начиная с этого времени уровень воды в реке
беспрерывно падает, доходя до минимального меженного уровня, определяемого
высотой подпора грунтовой воды и величиной притока почвенной воды. В
промежутках между наивысшим уровнем воды в реке, или половодьем, и меженью
уровень воды в реке может колебаться под влиянием притока атмосферных
осадков и связанного с ним притока делювиальных вод и верхних горизонтов
почвенной воды (верховодки).
Из приведённого раньше анализа водного режима леса ясно, что облесён-
ность водосборного бассейна реки или отсутствие в нём леса будут иметь
решающее значение в определении характера водного режима рек.
Рис. 68. Схема разлива реки при образовании зернистой поймы: о, —
меженный уровень реки; б — уровень весеннего разлива; в — бечевник;
д — прирусловые дюны.
В случае сильно облесённого бассейна реки весеннее половодье не может
отличаться большой стремительностью, и вода в реке будет подниматься
медленно. Совершенно так же и падение уровня воды в русле будет совершаться
с большой постепенностью. То же касается и воды летних дождей. Поэтому
к ещё неуспевшей сбежать с водосборного бассейна реки весенней воде будет
прибавляться вода летних доя^дей. Уровень воды будет колебаться медленно
и в небольших пределах, никогда не достигая своего минимального уровня,
определяемого высотой подпора грунтовой воды. Эти процессы определяются
¦свойствами лесной подстилки.
Так же влияет и развитие болот в бассейне реки. Неровность и рыхлость их
поверхности представляют такое же сопротивление быстроте сбега воды, как
и лесная подстилка. В массе торфа вода неподвижна, и в природном залегании
толща торфяного болота совершенно непроницаема для воды.
Совершенно иным будет водный режим рек, если бассейн их лишён покрова
леса и болот.
Образование песчаных отложений. Снег начинает таять не в феврале, как
под пологом леса, а приблизительно на месяц позже. Он окончательно сходит
на одну — две недели раньше, чем в. облесённом бассейне, причём по ночам
таяние его почти прекращается. Снеговая вода первое время, пока ещё
сохранился снеговой покров, встречает в нём некоторое сопротивление быстроте
своего движения. Но как только появляются проталины, вода стремительно
уносится по поверхности почвы.
Часто говорят, что в безлесных местностях снеговая вода быстро сбегает
с поверхности почвы, не проникая в неё потому, что в это время почва ещё не
оттаяла и не пропускает воды. Это механистическое утверждение неверно-
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 155
К моменту таяния снегового покрова всякая почва в природных условиях
находится в условиях первого количественного максимума влажности, т. е.
в состоянии насыщения её полной влагоёмкости, и не может вместить новые
количества воды ни под каким давлением, независимо от того, находится ли.
она в оттаявшем или замёрзшем состоянии.
Рис. 69. А. Схема, изменения горизонтальных скоростей течения реки при
разливе: а— наибольшая скорость по стремени русла; б, бг — постепенное
уменьшение скорости на бечевнике; в — горизонтальные вихревые»
(конвекционные) токи.
В. Схема вертикальных вихревых токов из русла на бечевник при
разливе: а — уровень разлива; б — стремя реки; в — вертикальные вихревые
токи.
Поэтому в период весеннего таяния снега в безлесных районах уровень,
воды в реке быстро и высоко поднимается и, продержавшись при небольших
суточных колебаниях короткое время на большой высоте, быстро падает.
Огромная и кратковременная подача воды с верховьев вызывает
чрезвычайный по высоте и продолжительности подъём воды в низовьях, пока устье
реки пропустит всё накопившееся количество воды в море.
Но как только сбежит весенняя вода, уровень её в реке быстро падает до
своего минимального стояния, определяемого подпором грунтовой воды.
Вместе с тем и питание грунтовых вод становится всё менее совершенным,
и уровень межени систематически понижается. Река из постоянного
аллювиального потока обращается в периодический делювиальный поток»
«=
а
Чтобы ясно представить влияние характера разлива реки на ход дернового
периода почвообразовательного процесса в долине рек, нужно ознакомиться
ч> рельефом поверхности долин и с характером отложений реки.
При всяком подъеме воды в реке, когда разлив покрывает берега русла,
в нем неминуемо устанавливается разность скоростей течения. В русле вода
движется с большей скоростью под влиянием более высокого гидростатического
давления слоя воды в нем. Вода, затопившая луговую террасу, понятно, не так
глубока, как в русле; давление ег невысокого слоя невелико, поэтому и
скорость движения меньше (рис. 69).
Вследствие разности скоростей вода из русла беспрерывно заполняет
пустое пространство, образуемое отстающей водой, текущей по террасе,
образуя характерные для половодья конвекционные или вихревые токи, водово-
Рис 70 Схема участков зернистой поймы и ее элементов а — бечевник;
б — прирусловые дюны, в — область наибольшего скопления песков, г —
притеррасные дюны; д — притеррасные вздутые пески; е — прирусловая пойма;
ж — центральная пойма, з— водоток (тальвег) центральной поймы; и —
притеррасная пойма, к — притеррасная речка.
роты, заносящие на берег все элементы, взмученные в воде русла. Более
крупные частички песка, попав в медленное течение, некоторое время движутся
по направлению вихревого тока от русла, но затем быстро оседают на дно, т. е.
на поверхность берега (рис. 69). Особенно много песка заносится таким образом
в половодье на берег силой инерции струи после всякого поворота реки. После
<;пада воды весь берег оказывается занесенным песком.
Песок днем быстро высыхает с поверхности, так как быстрое волосное
движение воды в нем также быстро затухает. Днем с реки на сушу беспрерывно
дует бриз. Он беспрерывно перекатывает песчинки от русла до тех пор, пока
песчинки не встретят препятствия в виде не занесенной песком растительности.
У этих препятствий песок сгруживается в холмики с очень пологим откосом
и, достигнув гребня у препятствия, ссыпается в форме крутого откоса; таким
образом, постепенно по всему берегу образуется длинное волнистое возвышение
прирусловых дюн. Ночной бриз, дующий с берега на реку, не может отнести
песок обратно, так как ночью испарение понижено и поверхность песка
влажная.
Кроме бризов, по долине реки беспрерывно дует «главный» ветер поймы.
Это — господствующий ветер данного района, отраженный от коренных бере-
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
1j7
гов. Смотря по направлению поворота долины, он дует или по течению реки,
пли против него. На участке поймы, где ветер дует по течению реки, он
разносит песок из области наибольшего скопления его, у поворота реки в начале
участка поймы, по длине участка поймы, увеличивая здесь высоту
прирусловых дюн. Он же отлагает песок буграми и в виде гряды притеррасных дюн
вдоль коренного берега, которым отграничивается луговая терраса реки от
надлуговой. Наконец, он разносит песок более или менее далеко в глубь участка
поймы, образуя область центральной дюны (рис. 70).
В том случае, когда главный ветер поймы дует против течения реки, он,
перекатывая песок, вздувает его на незаливаемую надлуговую террасу, или
на коренной берег реки, образуя область вздутых притеррасных песков
(рпс. 70).
Области поймы. Гряды разнесенных дюнных песков делят весь участок
поймы на ряд областей. Мы отличаем область прирусловой поймы (пляж) между
руслом реки и областью прирусловых дюн. В случае малого развития
прирусловой поймы в ширину она называется бечевником. За прирусловой поймой,
по другую сторону прирусловых дюн, следует область центральной поймы,
среди которой иногда развита область центральных дюн, непосредственно
начинающаяся в области наибольшего скопления песков поймы.
Рис. 71. Схема поперечного разреза верхней часта участка зернистой
поймы а — коренная порода; б — нижние аллювиальные пески; в —
основная морена, г — делювиальные сносы, д — вздутые пески; е — уровень
почвенных вод, ote — постоянные ключи; з — притеррасные дюны; и —
притеррасная речка; к — центральная пойма; л — прирусловые дюны;
м — бечевник.
Область центральной поймы отделяется областью притеррасных дюн от
области притеррасной поймы, которая граничит с надлуговой террасой, или
с коренным берегом, и постепенно расширяется к нижней по течению части
\частка пойми.
Так как ветер не только перекатывает песок, но и развевает его мелкие
частички, то поверхность центральной поймы у границ прилегающих дюн
всегда повышена, и по средней линии ее намечается наиболее пониженная
часть — тальвег (водоток) поймы, имеющий, кроме того, общий уклон всей
долины реки. Он оканчивается у нижнего по течению реки и низшего по высоте
конца прирусловых дюн.
Отложения центральной поймы. Вода половодья отличается очень малым
содержанием растворенных солей; она представляет почти чистую
атмосферную воду, содержащую лишь ничтожное количество азотноаммиачной и угле-
аммиачной солей. Но зато в ней находится во взмученном состоянии огромное
количество веществ. Весной в реку обваливаются толстые слои оползней
основной морены подмываемых берегов; летом порода, их образующая,
разрыхлилась от высыхания, осенью рыхлые слои напитались водой, которая при
замерзании еще больше их разрыхлила.
Делювиальные потоки снеговой воды обмывают всю поверхность почвы
бассейна реки, сносят огромное количество тонких элементов почвы и перед
впадением в долину реки размывают борозды и овраги, внося в реку массу
минеральных и органических элементов почвы и породы.
158 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
, Кроме того, весенняя вода сносит всю массу накопившихся за зиму
экскрементов почти всего животного и людского населения бассейна реки. Эти
экскременты состоят из тонко измельчённых неусвоенных элементов пищи в
тесной смеси с выделениями пищеварительного канала и с огромным количеством
бактерий. Эти вещества в момент выделения их организмами находились в
состоянии усиленного разложения, и мороз его только прервал. Вся масса этих
веществ несётся в быстром потоке половодья. В случае облесённого бассейна,
когда половодье развивается медленно и продолжается долго, вся
притекающая в русло реки вода успевает пройти по руслу, подняв уровень воды в нём,
не выше гребня дюнных заграждений поймы, и вода половодья вступает в
область центральной поймы только через низшую точку тальвега поймы при его
впадении в реку. При этом в центральной пойме происходит только подъём
воды, заливающий её против общего уклона поверхности. По наполнении
всей области поймы вода на ней остаётся неподвижной.
При таком порядке поступления полой воды она, до проникновения в
область поймы, должна в значительной мере освободиться от взмученного мате-
Рис. 72. Схематизированная карта части среднего течения р. Москвы между
с. Коломенским и дер.Чагиной: а—начальные (высшие) точки участков поймы;
б — конечные (низшие) точки участков поймы, стрелки показывают
направление затопления участков поймы водой половодья; в — области наибольшего
скопления песков поймы; гб — линии водотоков участков зернистой поймы;
д — обрывы подмываемых крутых частей коренных берегов долины реки;
е—повышения дюнных заграждений против подмываемых участков коренных
берегов реки; ж-—область вздутых притеррасных песков.
риала. Прежде всего при переходе воды из русла в область бечевника осядет
весь песок. Дальше, при переходе от всё ещё быстрого движения по бечевнику
к неподвижной воде, поднимающейся против уклона поверхности центральной
поймы, осядет вся масса пыли, и по центральной пойме разольётся вода,
содержащая во взмученном состоянии лишь глинистые элементы почвы и моренной
глины, перегной, органические вещества с богатой флорой бактерий и
плавающие тела. Так как в крайне разжиженных растворах воды половодья все
соли находятся в состоянии полной ионизации, то под влиянием катиона
аммония атмосферных солей и начавших разлагаться азотистых соединений экс-
крементов все частички суспензий и коллоидов остаются во взмученном
состоянии неопределённо долгое время.
Наступает вторая фаза разлива. До сих пор прибыль воды в реке
совершалась под влиянием погоды весеннего антициклона; в реку сбегала лишь талая
снеговая вода. Эта была первая фаза разлива, и она отличалась суточной
периодичностью, достигая максимума днём и минимума ночью. Затем надвигается
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 159
первый весенний циклон, падает барометрическое давление, и расширяющийся
почвенный воздух выдавливает массу почвенной воды из нижних третей склонов
по всей линии коренных берегов реки и речных террас, лежащих выше луговой
террасы. Это поступление в воду половодья почвенной, или «земляной», воды
составляет вторую фазу половодья. Вода в реке вновь поднимается, и уровень
её, в отличие от первой фазы, не подвержен суточным колебаниям.
Вместе с почвенной водой поступает в область поймы большое количество
растворённых в воде двууглекислой извести и апокреновокислого кальция9 сво-
Рис. 73. Корка наилка на берегу старицы р. Клязьмы
(фото М. П. Григорьева).
бедной креповой кислоты и апокрената закиси железа из глеевого горизонта
нижней трети склона. Вода разлива, имевшая вначале слабощелочную
реакцию, приобретает ясную кислую реакцию. Под влиянием кислой реакции и
увеличения концентрации солей в воде разлива взмученные в ней мельчайшие
частички глины и органического вещества свёртываются в хлопья и все вместе
в тесной смеси оседают на поверхность поймы в виде рыхлого объёмистого осадка.
Вследствие этого вода поймы осветляется и при падении уровня воды
в реке медленно стекает с поверхности, увлекая за собой осадок лишь у самого
устья тальвега, где она приобретает значительную скорость.
В тех случаях, когда первый весенний циклон запаздывает и вода в реке
спадает при погоде антициклона, разлив не оставляет на пойме никакого осадка.
Почвы и луга зернистой поймы. После схода воды с поверхности поймы
объёмистый осадок начинает быстро высыхать. Объём осадка сильно
уменьшается, осадок растрескивается на многогранные отдельности и, кроме того,
расслаивается на горизонтальные слои (рис. 73). Вследствие медленности волос-
160
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ного движения в наилке при высыхании обособляются слои разной влажности,
по-разному уменьшающиеся в объёме. Вскоре весь осадок распадается в
горизонт мелках комков в 2—3 мм в диаметре.
При такой структуре вся толща слоя зернистой поймы будет находиться
в лучших аэробных условиях. При благоприятных условиях вла?кности
долины реки и изобилии содержащегося в комках органического вещества на
поверхности комков начнётся бурный аэробный бактериальный процесс, который
обусловит анаэробиозис внутри комка; при этом создадутся наилучшие уело*
Рис. 74. Слоистая пойма. А. Схема развития горизонтальных вихревых токов в
главном и второстепенных течениях: а — главное стремя реки; 6-—вторичные течения реки;
в — незаливаемые области дюнных заграждений реки.
Б. Схема развития вертикальных вихревых токов: а — коренная порода; б — нижние
аллювиальные пески; в — меженный уровень реки; г — уровень разлива; д — главное стремя;
е — вторичные течения.
вия образования прочной структуры комков. Встречаются комки зернистой
поймы, которые не разрушаются при двенадцатичасовом кипячении с водой.
В данных условиях наличие минеральных форм зольной и азотной пищи
растений будет обеспечено в самой благоприятной мере. Поэтому, как только
наступят соответствующие условия температуры, побеги растительности,
погребённой рыхлым комковатым слоем, быстро проникнут через него и начнут
усиленно развиваться в стебли. После того как зацветут стебли первого
поколения или после укоса, из их узлов кущения в новом наносе начнут развиваться
подземные побеги стеблей будущего года и в том же году дадут, в зависимости
от времени первого укоса, или второй укос, или отаву.
Состав растительной группировки зернистой поймы ясен. Она состоит
исключительно из корневищевых злаков: лисохвоста (Alopecurus pratensis L.,
A. ventricosus Pall.), белой полевицы (Agrostis alba L.), водяного пырея (Beck-
mannia eruciformis L,), лугового мятлика (Poa pratensis L.), безостого костра
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 161
(Bromus inermis Leysser), пырея (Agropyrum repens P. Beauv.) и др. На этих
лугах всегда отсутствуют бобовые и деревянистая растительность. Самое
важное свойство этих лугов то, что они не заболачиваются. Причина этого
заключается в том, что'в почве этих лугов всегда имеется обильное количество
минеральных усвояемых форм зольной и азотной пищи растений, ежегодно
ъизобновляемое разливом, и дерновый период почвообразовательного процесса
в этих условиях не выходит из своей корневищевой фазы.
Накопление мёртвого органического вещества, вообще нерезко выраженное
в корневищевой стадии, совершенно затушёвывается ежегодным наносом
минерального вещества половодья.
Постоянное присутствие органического вещества в нижних горизонтах
почвы зернистой поймы вызывает их быстрое оглеение, а под давлением
верхних горизонтов всегда влажный пластичный глей принимает характерную
структуру гранёных комков. Под влиянием массы органического вещества
процесс оглеения распространяется и на всю толщу нижних аллювиальных
песков, придавая им белую окраску, которой они отличаются от жёлтой окраски
окисью железа, характерной для нижних дилювиальных песков./
Почвы и луга слоистой поймы. Как только бассейн реки утратит свой
лесной покров, характер процесса проникновения полой воды в область
центральной поймы меняется.
При стремительном притоке делювиальных потоков в русло вода быстро
поднимается выше уровня прирусловых дюн, проникает в область бугристых
песков поймы, прокладывает себе путь к тальвегу поймы и заливает всю
поверхность поймы, за исключением высоких гребней дюн.
При вступлении в область поймы вода разлива освобождается от массы
песка, который она откладывает в головном конце области бугристых песков
поймы. По поверхности поймы вода течет широким потоком, шириной во всю
пойму. Наибольшая глубина потока расположена по тальвегу поймы. В обе
стороны от этой линии глубина потока постепенно уменьшается. Вместе с тем
уменьшается и скорость течения воды, и вследствие этого по обе стороны
тальвега откладываются две длинные гряды пылеватых элементов (рис. 74). При
повторении подобного процесса из года в год вся поверхность центральной
поймы приобретает вид ряда отдельных грив, приблизительно параллельных
руслу реки. Понижения между гривами называются логами, и если лог или
несколько логов пересекаются вновь образовавшейся гривой, то в них остаётся
вода разлива, и они тогда называются старицами, или старыми руслами.
Часто река под влиянием загромождения русла ледяными заторами
промывает себе новое русло по какому-нибудь логу и продолжает свое течение по
новому руслу и после спада вод. Тогда прежнее русло обращается в настоящую
старицу. Этот процесс особенно сильно выражен на слоистой пойме рек
Средней Азии и Закавказья.
Осадок, откладывающийся при новых условиях на поверхности поймы,
не имеет ничего общего с осадком зернистой поймы. Все частички глины,
перегноя, мелко раздроблённого органического вещества уносятся текущей водой,
и на поверхности поймы отлагаются только пылеватые частички и
неразрушенные органические остатки.
Пылеватый осадок ложится плотным бесструктурным слоем, и побеги
погребённой растительности долго пробиваются через него. Тем временем
прорастают семена растений, нанесённые водой, и пойма покрывается всходами
разнотравья. Такая пойма называется слоистой, так как она состоит из резко
заметных параллельных слоев пыли, разделённых прослойками
сохраняющегося в условиях анаэробиозиса органического вещества погребённой
дернины.
Пищевой режим в новом осадке пыли очень суров. Весь запас пищи
слоистой поймы заключается только в принесённых водой органических остатках
и в мёртвом органическом веществе погребённой дернины. Всё количество пыли
11 Почвоведепие—236
162 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
состоит из кварца и кремнезёма с редкой примесью листочков слюды. Плотный
влажный слой пыли содержит только волосные промежутки, и поэтому в нём
преобладают анаэробные условия.
Элементы зольной и азотной шшщ в слоистой пойме доступны только
микотрофным растениям, и так как органические остатки в пыли наноса рассеяны
сравнительно редко, то на слоистой пойме всегда присутствуют деревянистые
растения. На слоистой пойме всегда в изобилии растут кусты ивняка, часто
встречаются леса дужной ивы, тополя и осины. Очень распространены на такой
пойме светлые дубовые рощи.
Без участия бобовых питание и развитие злаковой флоры было бы
неосуществимо, вследствие преобладания в условиях слоистой поймы анаэробного
и грибного процессов. Поэтому в флоре слоистой поймы богато представлены
деревянистые бобовые, дрок (Genista tinctoria L.)> ракитники (Cytisus biflorus
L'Herit), стальник (Ononis spinosa L.), а также травянистые бобовые, жёлтая
люцерна (Medicago falcata L.), чина (Lathyrus pratensis L.), астрагал
(Astragalus hypoglottis L.), донники (Melilotus dentatus Pers., M. albus Desr.)» кле-
Puc. 75. Луга слоистой поймы: а — погребенная эернистая пойма; 6 — слоистые
аллювиальные наносы; в—уровень почвенно-грунтовой воды; г — перевеянные
наносы горбов; 1—выгоны горбов; 2 — луга высокого уровня; 3 — луга
среднего уровня; 4 — луга низкого уровня.
вера и др. Бобовые представлены в таком изобилии, что весной во время их
цветения вся пойма окрашивается в яркожёлтый цвет.
Флора злаков слоистой поймы чрезвычайно разнообразна. Рельеф этой
поймы волнистый, разница высот грив и логов может достигать 4—6 м.
Проницаемость пыли ничтожна, волосное движение воды сильно затрудняеіся
прослойками органического вещества погребённой дернины. Поэтому разница
увлажнения грив и логов может достигать крайних пределов. В связи с этим
на слоистой пойме не встречается ровной поверхности роскошного луга,
подобного зернистой пойме. Луга слоистой поймы представляют чередование полос
трёх основных форм, лугов высокого, среднего и низкого уровней.
«Горбы» грив заняты лугами высокого уровня, составленными скудными
кустами микотрофной овечьей овсяницы (Festuca ovina L.) и жидким
разнотравьем, часто не сполна покрывающим поверхность почвы. Это — пастбища,
а не луга.
Склоны грив заняты лугами среднего уровня, растительность которых
постепенно улучшается по мере приближения к подошве склона, вследствие
увеличения притока и воды, и пищи, смываемых с поверхности почвы грив. Отличие
растительности этих лугов от флоры зернистой поймы было указано выше1.
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 163
Широкие лога заняты лугами низкого уровня, состоящими, главным
образом, из корневищевых злаков с хорошо развитой аэренхимой. В почве логов,
іде ток воды отлагает мало минеральных веществ, идёт процесс накопления
мёртвого органического вещества, но, благодаря обильному притоку
элементов пищи со склонов, дерновый процесс здесь также редко выходит из
корневищевой стадии (рис. 75).
Так как вся огромная территория СССР последовательно прошла через
все стадии почвообразовательного процесса, начиная с тундры, то очевидно,
что всюду, где в настоящее время отлагается слоистая пойма, она- как правило;
залегает на зернистой пойме. И действительно, это всюду подтверждается,
и можно принять за правило, что всегда слоистая пойма залегает на зернистой?
з последняя подстилается нижними аллювиальными песками, т. е. поддонной
мореной. В этом отношении не представляют исключения даже наши самые
Рис, 76. Схема притеррасной области зернистой поймы (обозначения см.
на рис. 70).
южные реки Сыр-Дарья, Аму-Дарья, Мургаб, Балх, Кура и Араке. Не
исследованы в этом отношении реки тундры.
В совершенно исключительных условиях притока воды и элементов пищи
находится область притеррасной поймы.
Почвообразование в области притеррасной поймы. Притеррасная пойма
занимает область участка поймы, ограниченную коренным берегом или над-
луговой террасой с одной стороны и областью притеррасных дюн — с другой.
Она имеет обыкновенно форму более или менее косого, расширенного у
основания треугольника (рис. 76 и 77).
Вершина треугольника на плане лежит или близ области скопления
бугристых песков поймы, или, если последняя не выражена, близ области вздутых
притеррасных песков. По мере уменьшения высоты притеррасных дюн область
притеррасной поймы постепенно расширяется до тальвега поймы и им
ограничивается до конца участка. На участках слоистой поймы эта область занимает
всё понижение между коренным берегом и ближайшей к нему гривой, причём
это понижение обыкновенно расширяется в своей нижней по течению реки
части.
«
164 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Кроме атмосферной воды, выпадающей на поверхность притеррасной
поймы, к ней притекают и всё количество делювиальной воды с тяготеющего
к этой части поймы бассейна коренного берега долины реки, затем
делювиальные потоки из областей вздутых песков, бугристых песков поймы и
притеррасных дюн. Те же области проводят в притеррасную пойму и всё количество
вытекающих из них почвенных вод (рис. 76—78).
Наконец, главный источник притока воды в долинах рек первого порядка —
грунтовая вода, которая под гидростатическим давлением проникает сюда
восходящим током из горизонта нижних дилювиальных песков. Причина
проникновения грунтовых вод в притеррасную область поймы заключается в
следующем. Когда освободившаяся от ледника поверхность страны ещё не успела
Рис. 77. Схема притеррасной области слоистой поймы: а — гривы; б —овражные выносы;
в — возможные русла блуждания реки.
покрыться растительностью, делювиальные процессы были, понятно, развиты
сильнее, чем в последующие периоды. Делювиальные сносы проникали в долину
реки по всей береговой линии, где струя делювиальной воды ещё сохраняла
по инерции значительную скорость, которая затем быстро падала, когда вода
разливалась по широкой долине. Поэтому у подножия склона коренного берега
оставался только более крупный песок, более мелкие элементы относились
дальше. С течением времени вся остальная поверхность заносилась более
мелкими осадками и аллювиальными отложениями, и остались только две полосы
свободного выхода грунтовой воды — русло реки и полоса у коренного берега,
заполненная крупным безвалунным песком, большинство промежутков в
котором неволосные. В других осадках поймы величина гидростатического давления
уравновешивалась волосным сопротивлением почвы (рис. 78).
Вследствие такого обильного притока воды в притеррасной пойме рек
первого порядка обыкновенно протекает так называемая притеррасная речка,
иногда принимающая притоки, стекающие по прилегающим долинам. Так как
в ту же область впадают обыкновенно и овраги, притеррасная речка извивается,
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
165
ооходя конусы овражных выносов. Притеррасная речка часто с перерывами
начинается бочагами близ области бугристых и вздутых песков поймы и
впадает в реку по нижнему концу тальвега поймы (рис. 76).
Притеррасная речка течет по крупнопесчаному дну, из которого во многих
местах пробиваются ключи грунтовой воды, поддерживающие чистоту дна.
Песок, подстилающий всю область притеррасной поймы, обладает свойствами
іывуна, т. е. он быстро заполняет выкопанную яму до постоянного уровня
и выплывает из откоса. Область его распространения определяет собой и
величину области притеррасной поймы В случае сильного развития плывуна бывает
также сильно развит на коренном берегу и отвечающий ему элювий в виде
мощных залежей гравия.
Рис 78 Схе иатический разрез притеррасной области зернистой поймы (по
линии АБ рис 76) а — коренная порода, бь б2 — поддонная морена, бг —
нижние валунные дилювиальные пески 62 — нижние валунные аллювиальные пески,
в — обрыв основной морены, г — оползни, д — делювиальные сносы 3/3 склона,
е—-горизонт почвенной воды, притекающей с надпойменной террасы, ж —
постоянные ктючи почвенной воды, з — выктинивающиеся делювиальные сносы,
и — безвалунный плывун, к — торф ключевой топи, л ¦— переменные ключи,
м — уровень почвенной воды притеррасных дюн, и — поверхность центральной
поймы о — зернистый рудяк и «чугунные» почвы, п — отложения зернистой
поймы Стрелки обозначают тоь грунтовой воды А — область притеррасной
поймы, Б — притеррасная речка, В —¦ область причеррасных дюн и Г — область
центральной поймы
Отложения притеррасной поймы. Притекающая в область притеррасной
поймы вода обильно снабжает эту область элементами пищи растения. Все*
что вымывается из бассейна, тяготеющего к участку поймы, проходит через
притеррссную область поймы.
Кроме обычных солей элементов пищи растений, в область притеррасной
поймы проникают и иные вещества Если бассейн обильно облесен, сюда
проникают растворимые в воде формы кремневой кислоты. В случае, когда бассейн
покрыт основной мореной, богатой карбонатными породами, сюда в изобилии
притекает рагтвор углекислой извести.
Когда нижние трети прилегающих склонов покрыты лугом, под покровом
которого реско выражен анаэробный процесс, то, как это изложено выше,
в почве сильно развивается глеевый горизонт Это развитие может захватить
и горизонт ортштейна, обращая апокренат окиси железа в апокренат закиси
кетеза. Последняя соль легко растворима в воде и может быть полностью
выщелочена Поэтому рудяк, отлагающийся в изобилии в третьей трети склона,
з этом случае из железного рудяка обращается в горизонт скопления ульмино-
бги кислоты, спутника анаэробного разложения, образуя перегнойный, или
166
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
«гумусовый», ортштейн. А растворённый апокренат двухвалентного железа
выщелачивается в область притеррасной поймы. Последняя соль, как и все соли
.двухвалентного железа, представляет чрезвычайно сильный яд для высших
растений.
Кроме всего этого, грунтовая вода, притекающая под напором через
горизонт безвалунного песка-плывуна, отличается полным отсутствием
растворённого кислорода воздуха.
Изобилие притекающих минеральных веществ вносит несколько
характерных черт в ход развития почвообразовательного процесса рассматриваемой
Рис. 79. Разрез кочек осок притеррасной топи (из коллекций Почвенно-
агрономического музея им. В. Р. Вильямса).
области. Чаще всего сказывается наличие избытка раствора двууглекислой
извести. Как только раствор её в виде изобилующих у подножия террасы
ключей выступает на поверхность почвы, он согревается на более тёплом, по
сравнению с почвой, воздухе, часть угольной кислоты выделяется, и тотчас же
соответствующая часть углекислой извести оседает в форме тонкого порошка.
Далее раствор бикарбоната кальция омывает зелёные части растений, они
поглощают оставшуюся углекислоту, и остальная часть углекислой извести
оседает на зелёных частях растений, образуя известковый туф, в котором без
труда можно узнать отпечатки мхов и листьев злаков и осок. Образуется так
называемый луговой известняк, аморфный или туфовидный, часто содержащий
в изобилии раковины моллюсков, привлекаемых в эту область богатством (
известью их пищи. Часто залежи луговой извести, или известняка, достигают ;
мощности нескольких метров. Обыкновенно луговые известняки, или мер-
•е
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 167
гели, содержат и апокренат извести. Часто луговой туф бывает окрашен в
коричневый цвет ульмином.
Вторая особенность проявляется, когда в притеррасную пойму притекает
закисная соль апокреновой кислоты. Она служит основанием для развития
Рис. 80. Схема последовательного расположения растительных группировок
притеррасной поймы: 1 — а лаки центральной поймы; 2 — мелкие осоки; 3 —
крупные осоки на высоких кочках; 4 — притеррасная речка и плавающие
растения; ,5 — камыши; в -г- тростники бактериотрофны? корневищевые злаки;
7 — ольховая топь; 8 — корневищевые бактериотрофны? злаки; 9 — белоус.
целой группировки железобактерий, которые окисляют закисную соль железа
до крайней степени окисления железа, окисной железной соли железной
кислоты (закись-окись железа), образующей часто мощные залежи охры. Веро-
Рис. 81. Папирусовое (Cyperus papyrus) болото в Уганде (Центральная Африка)
(фото В. Селла из The Nat. Geogr. Magaz., Vol. XLVII, № 2).
ятно, и соли марганца принимают участие в этом процессе, обусловливая
тёмные, дочти вишнёвого цвета охры. *
168
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Приток растворимой кремнёвой кислоты .служит основанием для развития
новой микрорастительной группировки, диатомовых водорослей, которая
отлагает толстые слои своих мёртвых панцырей в форме залежей инфузорной земли
или пресноводного трепела (диатомита).
Выщелачивание восстановленного коллоидального осадка апокрената
трёхвалентного железа лишает защиты от растворения отложенный в рудяковом
горизонте фосфат кальция. Он растворяется в воде, содержащей углекислоту,
и вносится в ту же область, и в ней обменной реакцией с апокренатом закиси
железа обращается в фосфорнокислую закись железа, вивианит, залежи
которого нередко достигают метровой
толщины; одновременно
откладывается апокренат кальция.
В обстановке постоянного
притока закисной соли железа и
грунтовой воды, лишённой
кислорода, высшие растения
притеррасной поймы должны обладать
приспособлением к своеобразным
условиям среды.
Этим условиям отвечают те
автотрофные корневищевые злаки
с сильно развитой аэренхимой,
о которых уже упоминалось. Ми-
котрофизм здесь был бы излишен
ввиду изобилия растворимой
минеральной пищи. Не только злаки,
но и другие обитатели этой
области обладают сильно развитой
аэренхимой, как это видно,
например, на цикуте (Cicuta vi-
rosa L.) с сё воздушными
полостями в корнях.
Вокруг корней этих
растений, в так называемой
ризосфере, а также вокруг их
корневищ, например, у тростника
(Phragmites communis Trin.),
серая оглеенная почва бывает
окрашена в красный цвет окисью
железа. Когда растворимая соль
железа представляет апокренат
* закиси железа, то она окисляется
вновь в апокренат окиси железа,
который в виде трубок рудяка
облекает корни и корневища, образуя каменные трубки, сохраняющиеся
надолго в делювиальных глинах этой области. Эти глины известны в
керамике под названием «глины с трубочкой». Когда в ризосфере таких корней
поселяются группировки железобактерий, вокруг корней образуется охра.
Притеррасная ольховая топь. Вся упомянутая флора развивается на
делювиальном шлейфе коренного берега, или надлуговой террасы.
Так как в эту область поймы под гидростатическим напором снизу
непрерывно притекает грунтовая вода, лишённая кислорода воздуха, то в почве
притеррасной поймы создаются условия абсолютного анаэробиозиса, и здесь
развивается притеррасная, или ольховая, топь, или так называемое
«ключевое болото». Отлагающееся здесь в огромном количестве мёртвое органическое
вещество, вследствие подпора воды, никогда не ложится плотно, а всегда
Рас. 82. Тропическая топь во Французской
Гвиане (Южная Америка) (фото К. Лай-
онса из Asia, Vol. 25, № 2).
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 169
поддерживается в полуплавающем состоянии, образуя непроходимую топь.
Вся растительность, главным образом, крупные осоки, развивается в виде
кочек, достигающих часто метра в высоту (Сагех caespitosa L., С. paradoxa
Willd.). Ольха и ива, составляющие главный покров этих топей, также
развиваются на кочках. Растительность таких лесов вследствие изобилия
притекающей пищи представляет непролазную чащу (рис. 80).
Притеррасная топь, несмотря на очень значительное ежегодное
отложение отмирающего органического
вещества, однако, не растёт в вышину
(рис. 80). Беспрерывный восходящий ток
грунтовой воды, лишённой кислорода,
промывает снизу всю накопляющуюся
ульминовую кислоту и выносит её в
реку. Даже зимой не накопляется уль-
мин, так как ни притеррасная топь, ни
притеррасная речка не замерзают: их
температура поддерживается на
постоянной высоте притоком грунтовой воды.
В этих условиях идёт сильное разложение
богатого золой торфа, и он всегда
представляет чёрную землистую массу с
крупными остатками недавно отмершей
травянистой растительности и с корой и
корнями ольхи с клубеньковыми
бактериями, усваивающими свободный азот
(рис. 83). Овражный торф представляет
частный случай притеррасного торфа.
Расширенная, нижняя по течению
реки часть притеррасной поймы не
отличается столь обильным притоком пищи,
но условия удаления ульминовой
кислоты также хорошо выражены, и эта
область отличается лишь более слабым
развитием растительности, преимущественно
тростника и осок.
Песчаные области поймы. Песчаные
области поймы и вздутые пески отличаются
от песчаных областей водоразделов тем,
что пески их совершенно отмыты от
частичек глины и отсутствует грубый ветровой
элювий, характерный для котловин
выдувания водоразделов. Все эти области
объединяются докучаевским понятием
«бугристые пески». Пищевой режим песков
очень схож с пищевым режимом слоистой поймы. Главный запас зольных
элементов заключается в рассеянных в массе песка органических остатках.
Поэтому на них господствует микотрофная флора, исключительно
деревянистая растительность с чрезвычайно развитой в глубину корневой системой,
преимущественно сосна. В области наибольшего скопления песков поймы она
часто замещается дубом.
Под светлыми дубовыми лесами поймы покров травянистой растительности
хотя и довольно скуден, но обыкновенно разнообразен. Зато под пологом
сосны, на так называемых «боровых песках», он чрезвычайно беден и
однообразен, состоя из редких корневищевых злаков, преимущественно вейника (Calama-
^rostis epigeios Roth.) и зубровки (НіегосЫоё odorata Wahlbg.), из дрока
(Genista tinctoria.L.) и вереска (Galluna vulgaris Salisb.); но главную массу покрова
Рис. 83. Корни чёрной ольхи с
клубеньками бактерий, усваивающих
свободный азот (из коллекций Поч-
венно-агрономического музея им.
В. Р. Вильямса).
170
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
составляет олений лишайник (Gladonia rangiferina L.), который, как снег,
покрывает почву и представляет большую опасность в пожарном отношении
во время летней засухи.
Что касается водного режима, то пески резко отличаются от слоистой
поймы. В песках почти не развита волосность, но в чрезвычайной степени
Рис. 84. Схема уровня почвенных вод в бугристых песках: а — поверхность
почвы; б — уровень почвенных вод; в — поверхность почвы поймы.
развита проницаемссть. Поэтому делювиальные потоки почти совсем не
развиваются на бугристых песках, но в них в резкой степени выражено движение
почвенной воды, которое отличается большой порывистостью.
Каждый дождь, не удерживаемый скудной
подстилкой светлых лесов песчаных областей, вызывает
быстрый нисходящий ток воды, промывающий всю толщу
песка, и уровень почвенной воды в бугристых песках
мало отличается от горизонтальной поверхности. Так как
пески всюду залегают на породах со значительной
волосностью и притом пески, как ветровой нанос, всегда
залегают ненормально, т. е. без постепенного перехода, то,*
достигнув подстилающей породы, вода прекращает
нисходящее движение и направляется во все стороны к
периферии песчаной области, преимущественно по уклону
поверхности подстилающей породы.
Вследствие этого разница уровней почвенной воды на
повышениях и понижениях песчаных областей может
достигать очень значительной величины (рис. 84).
Вода, промывающая бугристые пески, содержит
значительное количество свободной креновой кислоты.
Причины этого понятны. Скорость движения воды большая,
и порода содержит ничтожное количество соединений,
могущих усреднить креновую кислоту. Количество этих
соединений ограничивается почти исключительно теми
солями, которые выделяются при распаде лесной
подстилки. Последняя очень богата содержанием железа, ко-
невигц микотрофного торое проникает в корни деревьев при разрушении ми-
злака в последователь- коризой апокрената железа, содержащегося в изобилии
но наносимых ветром в почве поймы, подстилающей пески. Зола деревьев,
выслала; песка. ' * .. „
росших на этих песках, всегда окрашена в желтый
или даже красный цвет.
В промежутки между дождями, когда через почву не промывается
свободной креновой кислоты и грибной процесс в подстилке подавлен её сухостью,
аэробные бактерии, изобильные в этих проницаемых породах, разрушают
креновую кислоту крената железа, единственного источника энергии для них, и.'
в массе песка отлагаются соединения окиси железа, облекающие частички
песка. Белые пески быстро обращаются в жёлтые. В прослойках мелкого песка,
нанесённого слабыми ветрами, могут образоваться условия анаэробяозиса
Рис, 85. Схема
развития ложных пор-
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА 171
вследствие задержания волосной воды, и здесь могут отлагаться песчаные
ортштейны, ортзанды.
• > і $ -/'¦:¦ ¦ ¦ '¦'¦¦' '¦¦¦'' ¦¦"¦:
Рис. 86. Четыре последовательных яруса развития' узлов кущения
микотрофных щучки (Л) и овсяницы (Б) в слоях наносимого
ветром песка (гербарий Почвенно-агрономического музея им,
В. Р. Вильямса).
Рис. 87. Схема распределения боров и смешанных лесов по рельефу бугристых
песков: а —боровые бугристые пески; б — смешанные елево-лиственные леса
в понижениях между бугристыми песками.
Микотрофная растительность (злаки) следует за уровнем наносимого песка
(рис. 85 и 86), быстро развивая ложные корневища. Промываемая через пески
креновая кислота, просачиваясь по периферии песчаной области в почву
зернистой поймы, обусловливает в ней проявление подзолообразовательного про-
172 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
цесса, и под слоем поймы обособляется мощный горизонт рудяка, который на
зернистой пойме всегда бывает также зернистым. Ортштейны западин
водоразделов представляют частный случай этого явления.
В понижениях между буграми почвенная вода всегда содержит свободную
креновую кислоту. Горизонт почвенной воды здесь постоянен и залегает
неглубоко. Поэтому древесные породы с глубокими корнями замещаются здесь
породами с неглубокими корнями, и понижения покрываются елевыми, березовыми
или осиновыми лесами (рис. 87); последние в чернозёмной полосе называются
«гаями».
Вследствие малого притока элементов пищи дерновый период процесса
здесь быстро достигает болотной стадии своего развития.
JHHL>
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА
ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ. ЧЕРНОЗЁМ
Чернозем и климат — Взаимоотношения климата с растительностью и
почвами. •— Климат тундры и почвообразование. — Лес изменяет климат
тундры. — Абсолютный и относительный возраст почв в связи с
климатом. — Отмирание и размыв торфяных болот. — Развитие северных
черноземов из болот на алюмосиликотной морене. — Северные черноземы
склонов и долин. -— Признаки черноземов горовых, долинных и склонов. ¦—
Черноземы на разных почвообразуюших породах. — Почвообразование под
лесом на карбонатной морене. — Почвообразование под лугом и луговой
степью на карбонатной морене. — Почвообразовательный процесс на
пермской морене. — Лес на пермской морене. — Тучные черноземы -—¦
Лесостепь области пермской морены. — Черноземы области сметанной
морены. — Ложные солонцы.
Говоря о чернозёме, обыкновенно предполагают, что имеется в виду вполне
определённое образование, обладающее чётко обрисованным комплексом свойств
и признаков. Когда Докучаев работал над своим классическим исследованием
о русском чернозёме, под чернозёмом разумелись почвы, содероісащие большое
количество аморфного перегноя и отличающиеся типичной структурой.
Чернозём и климат. Странным образом рядом с понятием о динамическом
процессе почвообразования могло ужиться и сохраниться метафизическое
представление об извечном существовании степи, создавшей тот комплекс условий,
который привёл к обособлению типа чернозёмных почв.
Тогда же подразумевалось, что образование чернозёма есть функция
климатических условий, в которых он залегает в настоящее время. Проф. П. С. Кос-
сович приводит несколько таблиц, характеризующих элементы климата
областей распространения чернозёма. Я дам таблицу предельных колебаний этих
величин, составленную Коссовичем для пятнадцати мест Евразии и Америки
Пер йоды
Т е
минимум
—20,8
—18,3
—10,3
0,0
10,5
10,9
19,0
15,8
9,6
0,8
- 9,1
-19,5
мпература
максимум
- 1,4
0,8
5,0
ИЛ
16,9
20,7
23,4
22,1
17Д
11,6
4,4
— 0,3
процент
превышения
1386
2 388
306
1170
61
30
23
40
78
1350
307
6 400
Осадки (в мм)
минимум
максимім
процент
превышении
Январь .
Февраль
Март . .
Апречь .
Май . . .
Июнь . .
Икпь . .
Август .
Сентябрь
Октябрь
Ноябрь .
Декабрь
Год
Зама . .
Весна . .
Лето. , .
Осень . .
6,6
3,9
9,8
ПД
28,8
37,1
40,6
30,6
24,4
20,7
11,6
11,0
39,0
34,0
46,0
56,0
109,0
93,0
120,0
73,6
57,0
40,0
74,0
53,0
491
772
365
391
278
151
196
141
134
93
538
-ОД
10,7
10 800
291,9
—19,5
ОД
16,9
0,5
0,3
11,3
22,0
11,0
66)0
11200
30
2100
26,1
52,1
108,3
59,3
632,0
120 0
196,0
281,0
131,0
21!
360
276
]59
121
174
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Из рассмотрения этой таблицы становится совершенно ясным, что нельзя
говорить о каком-либо климатическом поясе, отвечающем зоііе чернозёма. Из неё
можно вывести только одно заключение, что чернозём пользуется
распространением чуть не от полюса холода и почти до экватора. И действительно, мы
находим чернозём в недалёком расстоянии от Якутска и в Индии.
Под понятием о зоне мы разумеем пояс поверхности земного шара,
приблизительно параллельный кругам широты. Эта параллельность, правда, очень
приблизительно, выдержана на старом континенте, но на американском «зона»
чернозёма обнаруживает стремление к параллелизму с меридиональной цепью гор.
Утверждение о зональности распространения чернозёма — такой же
пережиток старого метафизического почвоведения, как и современное этому взгляду
мнение, что чернозем приурочен к лёссу. Мнение, которое было совершенно
опровергнуто Докучаевым, доказавшим, что чернозём развивается на всякой
(«всё равно какой») почвообразующей породе.
Вышеприведённые выводы из таблиц Коссовича заставляют признать, что
чернозем может развиться во всяком климате.
Проф. П. А. Костычев привёл пример того, насколько сложно понятие
о сухости или влажности климата и насколько осторожно нужно обращаться
с этими понятиями, зависящими не только от элементов, учитываемых
метеорологией, но и от характера почвенного и растительного покровов и от рельефа
страны.
Все эти элементы находятся в одновременной зависимости и от широтных
элементов климата, и от почвенного возраста страны. Поэтому они подчиняются
основному закону развития, взаимно относясь друг к другу одновременно и как
причина к следствию, и как следствие к причине.
В таблице для восьми различных мест Союза ССР и одного Польши
приведены главные элементы, характеризующие сухость или влажность климата,
а именно: средняя температура по сезонам и годовая (t°), количество осадков
в миллиметрах по тем же периодам (мм), число дней с осадками (дни) и среднее
количество осадков в миллиметрах за один день с осадками (сила).
Если, не зная, к каким местностям относятся эти данные, сделать
заключение о климате этих местностей, то придётся признать, что разница их
климатов очень невелика и что она, главным образом, проявляется зимой.
Между тем эти данные относятся к Костроме (1), Горькому (2),
Белостоку (3), Тамбову (4), Полянкам (Саратовская область) (5), Моховому (б. Тульской
губернии, Шатиловская сельскохозяйственная опытная станция) (6),
Чернигову (7), Воронежу (8) и Ставрополю (краевому) (9), и вряд ли можно
подвергнуть сомнению огромную разницу климатов Белостока и Костромы, с одной
стороны, и Саратовской области и Ставрополя — с другой.
Взаимоотношения климата с растительностью и почвами. Таблица,
помещённая на стр. 175, приводит нас вплотную к вопросу о взаимозависимости
развития растительных группировок, а следовательно, и почвенного покрова
или почвенного возраста страны и изменения климата и находящегося во
взаимозависимости с последним развития рельефа страны. Вопрос этот очень стар,
но, благодаря своей чрезвычайной сложности, едва затронут исследованием
как в климатологии, так и в геологии, где он тесно соприкасается с вопросом
о синхронизме геологических периодов.
Не подлежит сомнению, что, кроме влияния моментов, которые, вследствие
весьма медленного темпа их развития, мы принуждены условно признавать
статическими, климат в пределах изменений первого порядка претерпевает
и изменения второго порядка. К моментам первого порядка относятся:
геологический возраст земного шара, особенности положения его в солнечной системе,
влияние его троякого вращательного движения (вокруг оси, прэцессионного
и нутационного), влияние изменения распределения материков и океанов и
изменения высоты над уровнем океана. Под совокупным влиянием этих условно
статических моментов на поверхности земного шара выявился ряд климати-
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЕМ
175
Однообразие климата широтной зоны
і
Осадки
сила
Осадки
мм
ДНИ
сила
Зима
Весна
Лето
Осень
Год .
—10,8
2,1
17,4
3,5
зд
68
115
191
138
512
41
32
38
37
148
1,7
3,6
5,0
3,7
3,5
—10,5
3,0
18,9
ЗД
3,7
112
109
205
122
548
23
25
34
27
109
4,9
4,4
6,0
4,5
4,3
Зима
Весна
Лето.
Осень
Год .
Осадки
мм
дни
сила
Осадки
мм
дни
сила
— 3,0
5,6
18,0
7Д
6,8
76
119
221
110
526
30
31
37
32
130
2,5
3,6
6,7
3,4
4,0
- 9,5
4,2
19,Г)
6,0
5,0
115
121
192
132
560
53
38
39
34
164
2,2
3,2
V5,0
4,0
3,6
Осадки
мм
дни
сила
Осадки
мм
дни
сила
Зима
Весна
Лето
Осень
Год .
—10,2
1,6
17,1
4,9
3,1
100
106
182
124
512
35
30
31
31
127
2,9
3,5
5,9
4,0
4,0
- 9,3
1,5
17,4
4,4
3,6
139
154
199
194
686
41
38
33
31
146
3,4
4,1
6,0
5,7
4,7
t°
0
мм
с а д к
дни
и
сила
t°
Осадки
мм 1 дни
сила
Зима
Весна
Лето.
Осень
Год .
— 6,0
6,2
19,4
7Д
6,7
80
93
133
ш
442
26
31
27
28
112
3,3
3,и
4,9
4,8
3,9
-8,8
4?->
18,4
4,8
4,6
133
130
180
138
581
34
31
?0
2,>
120
Зима
Весна
Лето
Осень
Год .
3,4
4,2
6,0
5,5
4,8
176
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ческих поясов, или зон. В пределах этих первичных климатических поясов
основные элементы климата подвергаются изменениям второго пррядка под
воздействием условий, темп развития которых настолько быстр по сравнению
с первыми, что открывает ясную перспективу возможности активного
вмешательства в быстрое изменение направления и течения.
Мы в предыдущем видели, что растительные группировки высших
растений, зависящие от условий почвенной среды, постепенно накопляют в ней
сумму изменений, которые приводят к смене самой растительной группировки.
Подобного же порядка изменения растительные группировки должны
производить и в другой обитаемой ими среде, в атмосфере, и моменты этого
процесса развития некоторых элементов климата давно отмечены статическим
понятием о «микроклимате» растительных группировок. Путем накопления
элементы микроклимата должны привести и к изменениям климата.
Как и в почвообразовательном процессе, главное влияние растительных
группировок на климат определяется их воздействием на водный режим почвы.
И как в массе почвы, так и в геологических денудационных процессах
развития рельефа вода и воздух часто оказываются антагонистами.
Климат тундры и почвообразование. После освобождения великой
северной равнины от ледяного покрова послетретичного оледенения она
представляла поверхность, характеризуемую обычно как пейн-плейн (буквальный
перевод английского термина pane-plain означает «западинная равнина»).
Такая равнина покрыта понижениями, замкнутыми со всех сторон небольшими
повышениями рельефа. Разница высот положительных и отрицательных
элементов такого ландшафта невелика, если толща ледниковых отложений велика
и рельеф коренных пород не сильно пересечен. В горных областях картина
другая.
Только местами западинная равнина пересекалась извилистыми полосами
бывших подледниковых потоков, реками первого порядка.
Понижения западинной равнины наполнялись атмосферной воДпй, которая
не могла просочиться в скованный вечной мерзлотой грунт. Постепенно вода,
достигнув уровня низшего края берега такого озера, стекала широкой струёй
в соседнее озеро, из него в следующее и таким извилистым путём по
направлению общего уклона достигала долин рек. Понятно, что по мере увеличения
длины такого потока росла его мощность и вода начинала промывать себе
русло вверх от места впадения потока в реку. Постепенно обособились реки
второго порядка и их притоки, и в них проложила себе путь вода из озёр,
лежащих по берегам. Скудная растительность тундры не могла надолго задержать
этот процесс начала эрозии страны.
Процесс первичной эрозии резко сказался на ускорении завоевания тундры
тайгой. Углубление долин повлекло за собой отступание от их берегов вечной
мерзлоты, вследствие лучшего прогревания породы, обнажённой в свежих
промоинах от нетеплопроводного покрова мха. Лесная растительность и сейчас
проникает в область тундры, главным образом, от берегов рек второго порядка.
і Лес изменяет климат тундры. Уже в тундре сказывается огромное влияние
состояния поверхности почвы и растительного покрова на климат.
Затруднённость стока воды создаёт летом чрезвычайную влажность воздуха, несмотря
на то, что в тундре атмосферных осадков выпадает столько ж.е, сколько и
в нашей юго-восточной или среднеазиатской засушливых областях полупустыни.
С другой стороны, скудость растительного покрова создаёт другую
характерную черту климата тундры. Мхи и особенно лишайники, а также и угнетённые
высшие растения оставляют непоглощённой огромную долю притекающей
солнечной энергии, что и обусловливает резкую контрастность температур дня
и ночи.
Тайга надолго закрепляет состояние рельефа, достигнутое работой воды
во время господства тундры. Поверхность не только закрепляется глубокой
корневой системой деревьев, но и покрывается на длительные периоды сомкну-
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЕМ 177
того леса мёртвым покровом. Во время коротких вначале стадий осветления
леса обособляется дернина, а под ней развивается прочность структуры почвы.
Всё количество воды, достигшее почвы, ею поглощается. Испарение кронами
деревьев воды, как механически удержанной ими, так и подаваемой корнями,
поддерживает влажность воздуха.
Количество свободной, непосредственно отражаемой энергии достигает
своего минимума. Устанавливаются умеренная летняя температура лесной зоны
без резких разниц дневной и ночной температур, и смягчённый колорит, и
прозрачные дали лесного ландшафта. Полноводные реки равномерно питаются
как обильными грунтовыми и почвенными водами, так и
беспрерывно-равномерным током делювиальных вод, медленно стекающих по всей поверхности
страны. Эрозионная работа воды сосредоточивается исключительно в долинах
рек и после достижения реками поддонной морены направляется
преимущественно в сторону расширения долины.
Денудационная работа ветра также принуждена сосредоточиться
исключительно в пойме рек. Как только ветер вступает в область леса, сила его
напора сразу встречает сомкнутый строй стволов и ветвей, и, разбившись на
бесчисленное количество бессильных вихревых струй, он быстро затухает.
Но начиная с долин совершается отступление леса, уступающего место
лугу, и тотчас из области поймы ветер расширяет район своего воздействия.
Медленно, но неуклонно надвигаются на луга вздутые пески, и по мере их
обособления под защитой ещё недалёкого леса на новой почве вновь поселяется
лес.
Ландшафт незаметно меняется. Сначала тайга представляет море леса, по
которому извилистыми полосами тянутся луговые долины рек и в которое
отдельными оазисами вкраплены поляны. Поляны расширяются во всё
разрастающиеся и сливающиеся пространства, и незаметно наступает другой
ландшафт. На общем фоне луга леса занимают уже разрозненные пространства,
и площадь их всё более сокращается, пока они не обратятся в острова,
окружённые морем травянистой растительности. И лес уже не прежняя дурманная»
тайга, а смешанный лес, потом березняки, наконец, березовые колки.
Долины рек также изменили ландшафт: вместо прежних необозримых
злаковых лугов зернистой поймы, ограниченных полосами ольховых топей,
появляются разнотравные луга слоистой поймы. Новая поймз пестрит
сосновыми борами на бугристых песках, дубовыми рощами и осиновыми гаями,
и на реках появляются низкие острова, поросшие тальником, тополями и
ветлами.
Абсолютный и относительный возраст почв в связи с климатом. До периода
наступления процесса массового переживания покрова тайги смена
растительного покрова совершалась под преобладающим влиянием одной общей причины,
подавлявшей своим влиянием все частные, индивидуальные причины. Такой
общей причиной был абсолютный почвенный возраст Сі.іраны.
Всякое твёрдое тело, в зависимости от молекулярных свойств твёрдой фазы
обладает в большей или меньшей степени неоднородностью. Неоднородность
свойств почвообразующих пород неизбежно должна отразиться в пиде разницы
отношений их к динамическим условиям среды. Неизбежная количественная
разница этих отношений должна была, вследствие различного темпа их
накоплений, развиться в качественные различия. Эти различия воспринимаются пак
относительный почвенный возраст разных областей страны.
Первично однородные широтные элементы климата под влиянием фактора
времени привели к определённым изменениям качеств новых элементов рельефа.
Появившиеся новые элементы рельефа стали по-разному воспринимать широтные
элементы климата, что и отразилось в количественно разных запасах элементов
плодородия. Породы разных элементов рельефа уже по-различному будут
воспринимать те же широтные элементы климата, что и отразится в разном
растительном, а значит, и почвенном покрове, или в относительном возрасте
12 Почвоведение — 236
178
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
почв, через перераспределение элементов плодородия в рухляке. Это
перераспределение в тенденции ведет к обеднению водоразделов и к обогащению
депрессий элементами пищи растений. Под влиянием малого запаса элементов
плодородия на водоразделе почвы быстро достигают относительной старости, т. е.
все элементы пищи переходят в неусвояемые формы органического вещества
болот. В области депрессий постоянное возобновление усвояемости элементов
пищи под влиянием воздействия хорошо питающихся микроорганизмов
вызывает относительно более молодой возраст этих почв, т. е. более длительное
пребывание на них лугов. Относительный возраст почв, в свою очередь,
воздействует на широтные элементы климата, определяя так называемый
микроклимат.
Болота в процессе эволюции заменили леса, и климат постепенно должен
был измениться. Отсутствие леса вызвало дружную весну. Разливы рек
сделались стремительными, подъём воды стал высок, размыв коренных берегов
быстрыми делювиальными потоками усилился, реки стали отлагать всё больше
песка. Ветер, не встречая сопротивления, всё сильнее стал разносить пески.
Хотя половодье быстро спадало, но меженный уровень рек не опускался очень
низко: неровная живая поверхность болот ещё сильно замедляла сток
атмосферной воды и продолжала питать реки в течение всего лета.
Отмирание и размыв торфяных болот. Но и болота стали отмирать, стала
чернеть их поверхность, сначала отдельными пятнами. На отмерших местах,
окружённых ещё живыми мхами, стала накопляться вода. Отдельные пятна,
сливаясь, стали образовывать озёра, и, как и в тундре, вода, переполняя весной
и после сильных дождей свой бассейн, стала прокладывать себе по уклону
путь к стоку. Отмирающая рыхлая масса высохшего поверхностного горизонта
торфа, всплывающая в ледяной воде тающего снега, уже не может оказать
сопротивления, и бурные весенние потоки начинают размывать и рвать мягкую
торфяную массу. Вода с каждым годом всё быстрее и быстрее прокладывает
себе сокращённый путь к рекам второго порядка.
Вследствие быстрого притока воды весной и после ливней реки начинают
размывать свои верховья навстречу размыву болота. Начинаются размыв
водоразделов страны и расчленение рельефа оврагами.
На мертвом болоте начинаются геологический процесс выветривания
мёртвого торфа и денудация его отмершей поверхности.
Отмирание болот и последующий размыв страны должны неизбежно повлечь
за собой дальнейшее изменение климата. Весна стала дружной в смысле быстрого
таяния не защищенного лесом снегового покрова. Снеговая вода, не
сдерживаемая отмершей поверхностью болот и вследствие начавшегося расчленения
рельефа, всё быстрее сбегает в реки и по ним в моря.
В поверхностных горизонтах почвы сохраняется лишь вода, удерживаемая
вследствие волосности. Длительного делювиального тока воды в мёртвом
покрове рыхлой лесной подстилки уже нет, и источник питания грунтовых
вод оскудевает. Уровень межени рек первого порядка падает всё ниже по мере
расширения области уничтожения лесов.
Реки второго порядка, текущие весной бурными потоками, быстро иссякают,
обращаясь сначала под влиянием конусов овражных выносов в так называемые
бочажные реки. Они представляют летом цепь «бочагов», бывших «омутов»,
сообщающихся между собой сухим руслом. Но овражные выносы скоро
уносятся весенними водами. Реки летом совсем высыхают, обращаясь постепенно
в «балки». У них сохраняются террасы и впадающие в них отвертки, или верхи,
бывшие овраги.
Даже реки первого порядка, если весь бассейн их обезлесен, летом иссякают.
Водный режим страны становится порывистым, с многосне?кной зимой,
многоводной весной и безводным летом.
Постепенно, незаметно страна начинает приобретать типичные черты
степного климата.
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЁМ 179
Само собой разумеется, что и биологические элементы страны и её почвенный
покров должны претерпеть соответствующие изменения. Размыв болот
совершается только в короткий период дружной весны, когда торф, напитавшийся
с осени водой, не может вместить в себе больше воды, и вся снеговая вода
устремляется по уклону. Летних паводков по торфяным промоинам нет. Вся вода
даже сильнейших ливней поглощается сухой, рыхлой массой торфа.
Как только сбежит снеговая вода, так тотчас тёмная масса мёртвого торфа,
сильно нагреваясь, начинает быстро высыхать. Но именно быстрота испарения
поверхности торфа сохраняет в более глубоких его слоях массу воды. При
высыхании торф сильно уменьшается в объёме. Объём сухого торфа может стать
в 2—3, даже в 4 раза меньше, в зависимости от содержания в нём ульминовой
п гуминовой кислот. Вместе с тем волосное передвижение воды в массе торфа
достигает максимальной медленности.
Под влиянием быстрого высыхания поверхность торфа растрескивается
во всех направлениях, и на ней обособляется слой рыхло лежащих комков,
которые быстро прекратят испарение воды из глубже лежащих слоев торфяной
массы, сплошь пропитанной водой ещё с осени, так как волосное сообщение
слоя комков с массой мокрого торфа будет прервано.
Совсем иначе тот же процесс отразится на промоинах торфа. Свежая
промоина в торфе всегда имеет вертикальные стенки. Как только спадёт вода, так
под влиянием высыхания в торфе образуется вертикальная трещина,
параллельная берегу промоины, доходящая почти до глубины её дна. Верхняя часть
отделившегося пласта начинает обращаться в комки и осыпаться в промоину.
Тотчас вертикальной трещиной отслаивается другой слой, но трещина не
достигает глубины первой. За вторым слоем следует третий, четвёртый и т. д., пока
последний слой не сольётся с поверхностным горизонтом обособившихся на
болоте мелких комков торфа.
Таким образом вертикальная стенка промоины обращается в пологий
откос, который с каждым годом расширяется и в своих разрыхлённых краях
даёт начало новым промоинам. Ветер сносит лёгкие, мелкие сухие комки торфа
в расширенные промоины, обнажая новые слои мокрого торфа для той же
участи.
Высохший торф с чрезвычайным трудом и очень медленно напитывается
вновь холодной водой, и сухие, лёгкие комки торфа плавают на поверхности
воды.
Весенняя вода унссит все комки, заполнявшие промоины и покрывавшие
поверхность болота, и отлагает их по долинам пересыхающих речек и по склонам
в виде делювия,
К этому времени процесс размыва страны утрачивает свой прежний
быстрый темп. Более высокие водоразделы уже прорезаны, глубокие котловины
завеяны и занесены делювием, водораздельные плато расчленены, рельеф
местности приобретает более покойный характер.
Развитие северных чернозёмов из болот на алюмосиликатной морене.
Как только водораздельное болото освободится от своего мёртвого,
поверхностного, бедного зольными элементами горизонта, так тотчас на нём начинается
новый биологический процесс. Вокруг промоин, прорезавших торф до глубоких,
богатых золой горизонтов, начинается бурный .аэробный процесс разложения
торфа, и в рыхлых массах откосов начинается роскошное развитие
корневищевых злаков. Наблюдения за этим процессом в б. Рязанской, Орловской,
Тульской, Нижегородской и Тобольской губерниях показывают, что первыми1
злаками поселяются или пырей (Agropyrum intermedium Р. В.), или чаполоть*
(Hierochloe odorata Wahlb.). Корневищевые злаки быстро завоёвывают весь\
водораздел, и под их покровом развивается изумительно большое количества4
червей и личинок хруща и полосатого щелкуна, каждый удар лопаты перере-*
зает десятки их. В соответствии с фауной червей и личинок размножается боль-4
шое количество кротов и других млекопитающих-хищников.
180
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Вся эта копающая фауна беспрерывно перетирает торфяную массу,
перемешивает её с минеральной почвой и способствует проникновению кислорода
воздуха в глубь торфа. Она значительно сильнее развита по окраинам этих
«сухих болот», как их называют в б. Рязанской и Орловской губерниях.
Под влиянием аэробного процесса в бурой массе торфа образуется большое
количество гуминовоаммиачной соли, которая впитывается в комки, высушенные
обильными корнями злаков. Внутри комка господствуют условия анаэробио-
зиса, обусловленные аэробным процессом на его периферии. Аммиак
гуминовоаммиачной соли разрушается внутри комка, и оставшийся гумин придает
комку прочность и окрашивает его в интенсивно чёрный цвет.
Получается структурная перегнойная почва чёрного цвета, залегающая
нормально на подстилающей её почвообразующей породе. Такая почва ничем
не отличается от чернозёмов уже распаханных склонов. И она постепенно
припахивается к этим полям, по мере того как на ней появляется тонконог (Koeleria
gracilis Pers.) и укосы пырейного сена снижаются.
С другой, обращенной к середине водораздела стороны эти почвы также
незаметно переходят в отмирающее водораздельное болото с голой поверхностью
торфа и отдельными отмершими и отмирающими угнетёнными деревцами
берёзы.
Северные чернозёмы склонов и долин. Сносимая с водоразделов мелкая
комковатая масса торфа отчасти, несомненно, уносится бурной весенней водой
в реки первого порядка, где она частью остаётся на пойме, частью уносится
в море. Часть же снесённых комков торфа тонкими делювиальными слоями
откладывается на склонах. Растительность склонов оплетает их своими
корнями, и фауна почвы перемешивает их с массой дернового горизонта.
Те же делювиальные потоки заносят торф в долины бывших речек,
постепенно погребая отжившие притеррасные топи, лишившиеся притока подпорных
грунтовых вод. Рельеф террас постепенно сглаживается.
Притеррасные топи поймы рек второго порядка отличаются от тех же
образований рек первого порядка тем, что в первых отсутствует питание
грунтовыми водами. Поэтому они всегда менее ярко выражены, и, как только наступают
условия, близкие к степному климату, и приток почвенной воды к ним
начинает уменьшаться, развитие этих болот постепенно затухает, и они начинают
заноситься делювием.
Наносы бесплодного водораздельного торфа не сказываются заметно на
развитии почв нижних элементов склонов. Ежегодный слой наноса тонок,
новые поколения злаков при участии фауны постепенно обогащают нанесённый
слой элементами золы и почвообразующей породы, и постепенно образуется
чернозём долин, который на границе террас бывших рек второго порядка
подстилается структурной массой высохшего торфа погребённого
притеррасного болота.
Этот торф содержит остатки коры ольхи, корневища тростника и
совершенно незаметно переходит в мелкозернистый перегной, перекрытый сверху
«неоделювкезі», продуктом распашки склонов.
Флора луговой стадии этой области рельефа, если она не распахана, или
вымирает, сменяясь флорой чернозёма, или временно остаётся в пёстрой смеси
с новой флорой чернозёма, главным образом, типцом (Festuca ovina L.),
тонконогом (Koeleria gracilis Pers.) и луговым костром (Bromus erectus
Huds.)-
Признаки чернозёмов горовых, долинных и склонов. Таким образом
обособляются три основных типа чернозёма на кислей алюмосиликатной морене,
выделенные ещё Докучаевым:
1) чернозём горовой, или чернозём плато, или чернозём водоразделов,
2) чернозём долинный и
3) чернозём пологих склонов.
Они отличаются по строению.
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЕМ 181
1. Чернозём водоразделов представляет один только горизонт, выделяющийся
своей прочной комковатой структурой и глубоким чёрным цветом. В нём много
кротовин, т. е. покинутых и засыпанных землёй нор и ходов насекомоядных,
ходы которых проникают также и в материнскую породу, образуя то, что
называют переходным горизонтом. Также изобилуют и ходы червей и личинок
насекомых. Глубже следует почвообразующая порода, лишь немного сильнее
окрашенная в своей верхней части в красноватый цвет апокренатом окиси железа.
Почвообразующая порода иногда бывает агрегатной. Журавчики в ней
отсутствуют. Также отсутствуют и зёрна рудяка. Глеевого горизонта никогда не
бывает. Мощность чернозёма плато колеблется в широких пределах, от 30
до 70 см.
2. Чернозём долин встречается в двух разностях: образовавшийся на
прежних долинах рек второго порядка и в долинах суходольных. Обе разности
достигают значительной мощности, от 100 до 200 и даже 300 см.
Чернозём долин бывших рек представляет полуструктурную массу чёрного
цвета с коричневым оттенком, особенно заметным при истирании почвы в
порошок и на свежих разрезах лопатой. Под этим горизонтом большей частью лежит
горизонт, окрашенный в более светлый цвет и обладающий совершенной
гранёной -4?<эмковатой структурой. Ниже залегает комковатый глеевый горизонт,
который скоро утрачивает комковатость и переходит сначала в оглеенную раз-
дельнозернистую массу породы, быстро приобретающую нормальный жёлто-
бурый цвет, а иногда и агрегатную структуру.
Иногда комковатый горизонт замещается горизонтом луговой извести.
Известь отдельными пятнами переходит сверху в чёрный структурный
горизонт, на котором залегает обычный долинный чернозём. Журавчиков в этой
разности нет.
Разность долинного чернозёма в суходолах залегает на агрегатной массе
оглеенных и чёрных комков. Обыкновенно ниже следует сначала оглеенная
и далее нормальная, иногда агрегатная алюмосиликатная порода. Журавчиков
в породе нет. Кротовины в долинных чернозёмах встречаются редко. Долинные
чернозёмы по большей части бывают перекрыты полуструктурным неоделювием
вышележащих пахотных полей.
3. Чернозёмы склонов показывают более совершенную комковатую
структуру верхнего горизонта, мощность которого возрастает к подошве склона,
изменяясь от 30-—40 см до 70—100 см. Под первым горизонтом залегает
интенсивно чёрный, безукоризненно комковатый горизонт. Он очень богат зольными
элементами пищи, но вместе с тем содержит часто марказит. Это горизонт
крупки или хомяковины. Он очень постепенно, при посредстве массы кротовин,
переходит в горизонт агрегатного делювия, который сливается с алюмосили-
катной породой. В нижних частях склона может проявиться красноватая
окраска верхнего слоя материнской породы и могут встречаться отдельные
конкреции железного или марганцового рудяка.
Структурные чернозёмы подошвы склонов отличаются большим природным
плодородием как по причине обильного снабжения их водой, стекающей с
прилегающих склонов, так и вследствие постепенного переноса растительностью
в их поверхностные горизонты элементов пищи из погребённого притеррасного
болота.
Но нередко в этой области попадаются повышенные и удлинённые горбы,
отличающиеся почти полным бесплодием. Урожай на них получается только при
условии или обильного навозного удобрения, или при минеральном фосфорном
и калийном удобрении. Во всех случаях, мной исследованных, эти бугры
представляли продолжение, конус овражного выноса тальвега лощины, врезающейся
глубоко в водораздельное плато. Всегда эти бугры сложены из чернозёмовид-
ной, чрезвычайно лёгкой почвы и в глубине погребают притеррасное болото,
отделяясь от его торфа резкой границей. Нельзя не рассматривать подобных
образований как реликты водораздельного болота, торф которого по руслу
182
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
лощины снесён сразу в большом количестве и образовал конус овражного
выноса, под которым было погребено притеррасное болото сразу слишком
толстым слоем, и растительность болота не могла пробиться через бесплодную
массу торфа. Подобные явления хорошо известны в горных странах,
Швейцарии, Шотландии, под названием «прорыва почерневших болот».
Такова общая схема перехода болотной стадии дернового периода
почвообразовательного процесса в его чернозёмную стадию на кислой алюмосилиштной
морене. Однако не везде этот процесс проходил по очерченной схеме. На
направление и интенсивность его хода сильнейшим образом влияют свойства почво-
образующей породы, богатство её элементами зольной пищи и степень их
доступности для растений.
Чернозёмы на разных почвообразующих породах. Вся обширная область
европейской части СССР, бывшая под покровом материкового льда послетре-
тичных оледенений, покрыта почвообразующими породами трёх основных
типов. Северо-западная часть покрыта кислой алюмосиликатной мореной и
в западной части — островами щелочной алюмосиликатной морены; юго-
восточная часть — пермской мореной, южная часть перекрыта карбонатной
мореной. В азиатской части, в области Средней Азии, распространена
преимущественно карбонатная морена и в области Сибири — смешанная морена,
состоящая из смеси продуктов выветривания преобладающим образом
карбонатных пород со значительной примесью кислых и преимущественно кварцевых
пород. Кроме того, как в равнинной, так особенно в горных областях на местах
выходов коренных пород представлены разнообразнейшие продукты
выветривания этих пород.
До сих пор мы рассматривали процесс образования чернозёмных почв
на кислой алюмосиликатной морене. Переходим к рассмотрению образования
чернозёмов на карбонатной и пермской моренах.
Биологически важные элементы карбонатной морены входят в состав
раковин, панцирей и аморфных сгустков и защищены органическим .веществом
(хитином) от вымывания путём растворения. Однако по мере растворения
карбоната извести для растений не представляет трудности перенести элементы своей
пищи из массы породы в почву. Тундровый период на этой породе мог отличаться
лишь сильным развитием провальных (карстовых) явлений, как результатом
карбонатности породы. Господство леса не могло быть продолжительным.
Луговая флора, располагавшая большим количеством пищи, быстро сменила
лес.
Почвообразование под лесом на карбонатной морене. Лес в общем не мог
оставить таких следов своего пребывания, как на алюмосиликатной морене.
Порода преобладающим образом состояла, кроме карбоната извести, из кварца
и кремнезёма, подвергавшихся многократному перемыванию, и лишь местами
в ней могли скопиться глинистые элементы как результат примеси кислых
алюмосиликатных пород или известняков с преобладанием глинистых элементов.
Влияние леса как растительной формации на карбонатную морену
принципиально отличается от его воздействия на кислую алюмосиликатную морену.
На карбонатной морене мы сталкиваемся с двумя одновременно протекающими
процессами. С одной стороны, карбонатная морена, вследствие своего
микроагрегатного сложения, гораздо легче проницаема для корней древесной
растительности как вглубь, так и вширь. И корни деревьев в морене находят
превосходные условия для своего питания, встречая все элементы пищи растений
собранными предшествовавшими морскими организмами, в виде вкрапленной
в породу массы остатков их скелетов, защищенных хитином от выщелачивания.
Корни деревянистой растительности все микотрофного типа питания и
разрушают хитин, усваивая его азот и вместе с тем и сконцентрированные элеметы
зольной пищи. С другой стороны, одновременно в корневую систему
деревянистых растений проникает и бикарбонат кальция. Стимулом для его
непрерывного проникновения служит отложение в вегетативных органах деревянистых
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЁМ і83
растений, развивающихся на карбонатной морене, нерастворимых соединений
извести в виде рафид, цистолитов и т. п.
Под влиянием этих отложений известковых солей реакция лесной подстилки
на карбонатной морене всегда отличается ярко выраженным щелочным
характером, в отличие от кислой реакции лесной подстилки на алюмосиликатной морене.
Тем не менее, в силу содержания во всём деревянистом отпаде дубильных
веществ, разложение лесной подстилки и в этих условиях происходит
исключительно под влиянием грибной флоры. Выделяемая мицелием грибов креновая
кислота в самой подстилке немедленно по образовании усредняется. Оба эти
процесса, выделение креновой кислоты и приток соединений извести,
развиваются одновременно и непрерывно. Поэтому вода, устремляющаяся волосным
током в массу карбонатной морены, вносит в неё не свободную креновую кислоту?
а усреднённый раствор всех элементов пищи растений с большим избытком
нейтрального крената кальция.
Вследствие этого на карбонатной морене мы не встречаем сколько-нибудь
ярко выраженных следов подзолообразования. Влияние леса на породу
сказывается в двух направлениях. Во-первых, бывший горизонт сильно
разветвлённых тонких корней деревянистых растений повлиял на ярко выраженную
ореховатость более глубоких горизонтов лёссовидной морены. Обособлению
ореховатости способствовало и то, что вследствие обильного поглощения воды
корнями деревьев он освобождался от избытка бикарбоната кальция и, утратив
своё лёссовидное сложение, мог сильно изменяться в объёме. Второй признак,
который лес оставил на карбонатной морене, заключается в том, что кренат
кальция в щелочной или нейтральной массе лёсса мог быстро подвергаться
восстановительному влиянию анаэробных бактерий и переходить в апокренат
кальция. По этой причине трудно растворимый апокренат кальция, в
значительной мере подчиняющийся влиянию тока весенней гравитационной воды,
отлагается, начиная с водораздельных элементов рельефа. Этот момент резко
отличает водораздельные почвы этой области от водораздельных подзолов,
в которых отложения рудяка совершенно отсутствуют. Апокренат кальция
откладывается в форме журавчиков. Журавчики состоят из смеси углеизвест-
ковой соли и апокрената кальция. В присутствии последнего легко убедиться
тем, что при прокаливании журавчики чернеют вследствие обугливания
органической апокреновой кислоты.
Журавчики представляют конкреции самой разнообразной формы. Они
всегда аморфны и раскалываются с раковистым изломом. Журавчики всегда
внутри разорваны трещинами с острыми краями, образующими полость.
Трещины образуются при высыхании коллоидального осадка апокрената кальция.
Цвет журавчиков внутри бурый, снаружи он переходит в белый вследствие
окисления апокрената в углекріслую известь.
По мере приближения к подошве склонов величина журавчиков и частота их
распределения растут, и в то же время уменьшается глубина их залегания, если
порода не занесена делювиальными сносами. Часто в конце склона вместо
горизонта журавчиков обособляется утолщающийся к концу склона сплошной слой
известкового ортштейна, носящий местами на Украине название «жерствы».
При переходе подошвы склона в пойму реки известковый ортштейн выходит
почти на поверхность почвы и известен под названием крейды, или белой глины.
На Украине чаще всего им пользуются для беления хат. Слой ортштейна
обыкновенно незаметно сливается с выходящей на поверхность почвы луговой
известью.
Таким образом, все следы леса могли в области карбонатной морены свестись
к следующему. Поверхностные слои породы должны были сильно обогатиться
элементами пищи растений. Работа леса была лёгкая: Порода, обладающая
агрегатной структурой, легко проницаема для корней, и пища в карбонатной
породе не так широко рассеяна, как в рухляке алюмосиликатных пород; она
уже собрана в фокусы.
184 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Лес мог оставить лишь слабые следы железного рудякового горизонта.
Вследствие малого содержания окиси железа и равномерности механического
состава породы, рудяковый горизонт мог отложиться только в виде общей,
более тёмной окраски породы и в виде повышения содержания в ней железа.
Гораздо реже можно встретить отдельные стяжения бобовой руды — железной
или марганцовой.
Лес сменился лугом. Под влиянием избытка элементов пищи обе фазы
луговой стадии, корневищевая и рыхлокустовая, дернового периода процесса
тянулись на карбонатной породе очень долго.
Быстрое вытеснение леса лугом на всех элементах рельефа области
неизбежно приводит к изменению климата области, приобретающего черты степного
с его крайностями температуры и влажности.
Почвообразование под лугом и луговой степью на карбонатной морене.
Под покровом растительности луговой растительной формации, образующей
на поверхности почвы сплошной дёрн, протекает период почвообразовательного
процесса, характеризующийся, в основном, неизбежным, прогрессивно
развивающимся процессом накопления в массе почвы органических остатков и
аморфного перегноя. Процесс представляет функциональный качественный
признак растений луговой формации как следствие того их существенного
свойства, что плодоносившие побеги этой «луговой» флоры отмирают лишь с
наступлением зимы. До начала зимы эти побеги продолжают вегетировать, и всё
синтезированное ими органическое вещество частью потребляется на развитие
новых вегетативных побегов, которые будут плодоносить на будущий год,
частью же одновременно откладывается в форме запасных питательных веществ
в различных органах их зимующих побегов: узле кущения, нижних
междоузлиях, нижнем листовом влагалище, листьях, чешуях, луковицах, корневой
шейке и т. п. Только с наступлением зимы плодоносившие побеги отмирают
вместе со всей принадлежавшей каждому побегу корневой системой.
Совершенно очевидно, что в период отмирания плодоносивших побегов
в начале зимы не может быть и речи о разложении отмершего органического
вещества. Это разложение может осуществиться только начиная с весны
будущего года. Условия весеннего разложения совершенно ясны.
В течение всей зимы в массе почвы ярко господствует установившаяся
с момента замерзания поверхностного горизонта почвы разность температур
верхнего замёрзшего слоя и нижних незамёрзших. Вследствие этой разности
температур, а следовательно, и разности упругости водяного пара в этих слоях
почвы, происходит не прекращающаяся в течение всей зимы перегонка водяного
пара из незамёрзших слоев почвы в верхние, замёрзшие. Водяной пар сгущается
вокруг кристаллов льда, начиная с поверхностного горизонта, наиболее
охлаждённого, и к весне поверхностный горизонт всякой почвы всегда насыщен водой
до предела полной его волосной влагоёмкости. Весной, по оттаянии всякой
почвы, в ней наступает первый количественный максимум содержания воды.
Условия, в которых окажутся отмершие в начале зимы подземные остатки
плодоносивших побегов многолетних трав, совершенно ясны. В почве
господствуют условия анаэробиозиса, и органические остатки в такой почве могут
разлагаться только анаэробным путём. Результаты анаэробного разложения
в почве, покрытой покровом многолетних травянистых растений, также хорошо
изучены. В этих условиях может подвергнуться полному распаду не больше
половины органических остатков, и при этом разложении образуется большое
количество аморфного перегноя.
Казалось бы, что по мере высыхания почвы, покрытой многолетней
травянистой растительностью, воздух будет проникать в почву, и в ней установятся
условия аэробиозиса. Но нужно иметь в виду, что органическое вещество
накопляется растениями в почве по схеме конуса, обращенного вершиной вниз,
и максимальное количество мёртвых остатков накопляется в самом
поверхностном слое почвы. В непаханной почве, покрытой многолетними травами,
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЕМ 185
растительные остатки самого верхнего слоя почвы будут, конечно, разлагаться
аэробным путём. Аэробное разложение совершается бурно, и весь кислород,
стремящийся проникнуть из воздуха в почву, поглощается аэробным
разложением, протекающим в поверхностном горизонте. Более сильный приток
кпслорода вызывает только усиление аэробиозиса, но в массе почвы под
покровом многолетней луговой флоры и по мере высыхания почвы в общем
сохраняются условия анаэробиозиса, а следовательно, сохраняется приблизительно
половина всех корневых остатков и накопляется перегной. Интенсивность
этого процесса прогрессивно нарастает.
Таким образом, под покровом растительности луговой (чернозёмной)
степи протекает процесс накопления в почве органических остатков и перегноя.
На карбонатной морене («южно-русском» и «палевом» лёссе) развивается так
называемый обыкновенный чернозём.
Почвообразовательный процесс на пермской морене. Восточная область
европейской части СССР покрыта мореной, состоящей или из чистого рухляка
выветривания пёстрых пермских мергелей, или этот рухляк составляет
преобладающую примесь к рухляку алюмосиликатных, кварцевых и карбонатных
пород.
Этот тип почвообразующей породы называется «пермской» мореной.
Частично она известна под названием «арало-каспийских» или «сыртовых» глин,
трактуемых как отложения трансгрессии арало-каспийского водного бассейна.
Основанием такого толкования её происхождения служат три признака этой
породы: чрезвычайно тонкий и выровненный механический состав, соленосность
породы и частое нахождение в ней раковин моллюска кардиум, ныне в изобилии
встречающегося в Каспийском море. Все три признака породы ни в какой мере
не могут служить основанием признания её морского происхождения. Порода,
вполне аналогичная рассматриваемой, изобилует в Башкирской АССР, в
Татарской АССР, в Горьковской области, даже в Ивановской области и в б. Северном
крае, куда арало-каспийский бассейн никогда не распространялся. При
обнажении морских отложений происходит очень быстрый процесс их «опреснения».
Моллюск кардиум в настоящее время обитает в Волге. Зато нахождение
обильных остатков носорога, быка, пещерного медведя, бивней мамонта и слонов
и нахождение экспедицией Академии наук СССР целого черепа слона
красноречиво говорят в пользу ледникового происхождения породы.
Скандинавско-русский ледник в последние четыре последовательные эпохи
его повторения в третичный и четвертичный периоды (Гюнц, Миндель, Рисе,
Вюрм) своим восточным крылом снёс огромные толщи пермских пёстрых
мергелей и отложил их рухляк на огромном пространстве, от южной части б. Северной
области параллельно Уральскому хребту и по обе стороны Волги вплоть до
Каспийского моря. Эта «пермская» морена отличается от карбонатной своей
малиновой окраской, чрезвычайной мелкостью и выровненностью
механического состава, огромным содержанием окиси железа, значительным
содержанием азота; общими свойствами её с карбонатной мореной представляются
богатство карбонатом извести и проистекающая отсюда лёссовидная
микроструктура.
Лес на пермской морене. Развитие леса на этой морене происходит при
наиболее благоприятных условиях. Элементов пищи в этих глинах много,
и они находятся в легко усвояемых формах. •'
Значительное количество извести должно было несколько замедлить
продолжительность первой стадии оподзоления. В ещё большей степени затянулась
вторая стадия, вследствие большого содержания окиси железа в породе. Подобно
характеру отношений лесной формации к извести в карбонатной морене, лес
относится к окиси железа на пермской морене. Соли окиси железа поглощаются
в больших количествах корнями деревьев, причём соединения, в виде которых
они поступают в корни и в виде которых они откладываются в древесине,
ближе не изучены, и об птом можно судить пока только по красному цвету золы
186 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
такой древесины. При распаде подстилки протекают два процесса, образование
креновой кислоты и одновременно непрерывный приток солей железа,
нейтрализующих креновую кислоту в самой подстилке. Поэтому отсутсгвует
выщелачивающее действие креновой кислоты, и глубина подзолистого горизонта,
в сравнительно редких случаях его выявления, не бывает значительной даже
на водоразделах, тем более что водораздел, вследствие однородного
механического состава рухляка, не отличается по механическому составу своего
почвенного покрова от склонов и долин.
Движение воды в такой породе, хотя и агрегатной, но очень влагоемкой,
совершается с большой медленностью. Эта медленность еще более усилилась,
когда известь из верхних горизонтов породы была выщелочена и порода
утратила свою агрегатность. Вследствие медленности движения растворов рудяко-
вый горизонт получил яркое и однородное выражение на всех элементах рельефа,
включая и водоразделы.
В породах однородного механического состава рудяковый горизонт
откладывается в форме равномерного проникновения всей массы породы, далее в
сравнительно крупнозернистых породах, как, например, в ортзандах. В однородных
глинах этой области кренэты окиси железа проникают из горизонта подстилки,
рассасываются на большую глубину и во всей толще породы равномерно
восстанавливаются. И окись железа, и апокренат pro равномерно пропитывают
всю породу. Ни ярко выраженного глеевого горизонта, ни журавчиков в таких
почвах я не встречал.
Несмотря на обилие притока пищи в верхние горизонты почвы при
посредстве корней широколиственных пород, из которых лучше других выражены
дуб и липа, дерновый процесс развивается медленно, и лес долгое время
уживается с травянистой флорой. Медленное развитие дерновой флоры объясняется
свойствами почвообразуюшей породы.
В случае если карбонат извести будет выщелочен креновой кислотой,
агрегатное состояние породы утрачивается, и масса тяжелой глины обращается
в трудно проницаемую для корней среду. Но зато, раз органическое вещество
проникнет в породу, оно в ней встречает абсолютно анаэробные условия и после
отмирания сохраняется надолго.
Мёртвые органические остатки, отлагающиеся в большом количестве как
в почве, так и поверх почвы, разрушаются быстро вследствие их богатства
элементами зольной пищи. Аэробный процесс освобождает вновь огромные
количества элементов пищи, которые питают богатейшую флору разнотравья,
среди которого большое количество чины (Lathyrus vermis Bernh., L. luteus
Gren.) и клеверов (Trifolium medium L., T. alpestre L., T. lupinaster L.).
Под влиянием преобладания широколиственных древесных пород, не
образующих такого густого шатра и постоянного мертвого покрова, как хвойные,
и обильного количества травянистых бобовых, почва обогащается солями
кальция, и постепенно, под влиянием поглощения перегноем катиона кальция,
развивается прочная комковатая структура. Перегной, разносимый мощной
корневой системой травянистых, захватывает и те горизонты, которые носят
характер рудяковых. Почва этих горизонтов приобретает чрезвычайную
прочность вследствие содержания большого количества ила, апокрената окисей
железа и марганца, извести и ульмина. Цвет и свойства подзолистого горизонта
целиком маскируются медленно накопляющимся в нём органическим веществом.
Тучные чернозёмы. Дерновый период почвообразования под лугом и
луговой степью на пермской морене протекает, в основном, так же, как и на
карбонатной морене, и приводит к образованию тучных глинистых черноземов
нашего востока и юго-востока. Они резко отличаются от других разностей
чернозёма своей безукоризненной, глубокой (100—120 см) структурностью
и высоким природным плодородием.
Единственный горизонт, дерновый, ее держит от 10 до 20% органического
вещества, счень постепенно переходит в малиновую или розово-бурую агрегат-
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЕМ 187
ную глинистую почвообразующую породу. Журавчики и кротовины
встречаются редко.
Особенность почв этой области та, что на них почти совсем не сказывается
влияние рельефа. Как водоразделы, так и все элементы склонов и долины-
суходолы покрыты однородным по строению почвенным покровом, и толька
более сильное развитие журавчиков в нижних элементах склонов нарушает
оСщее однообразие. Резко выраженные крайние свойства почвообразующей
породы, однородность механического состава тяжёлых глин, подавляют
преобладание влияния всех факторов почвообразования, кроме абсолютного
почвенного возраста страны.
Лесостепь области пермской морены. Другой особенностью области пермской
морены представляется то, что лес уживается на одной территории с луговой
степью. Эта область известна под названием берёзовой степи. Большинство
русских исследователей видит в этом явлении наступание леса на степь, связанно©
с так называемой «деградацией» чернозёма. Это явление будет разобрано ниже;.
Рис. 88. Одновременное произрастание на тучном чернозёме
алиментов степной флоры (ковыли% тонконоги) и берёзовых лесов.
сейчас, однако, необходимо обратить внимание на то, что в данной области н?
только не наблюдаются признаки деградации, а, наоборот, наиболее типичные
признаки чернозёма, содержание органического вещества и структура,
достигают здесь апогея своего выражения.
Повидимому, правильно то объяснение, что совмещение леса и чернозёмной
луговой степи лишь одно из следствий подавления крайними свойствами
глинистой почвообразующей породы всех факторов почвообразования, кроме влияния
абсолютного почвенного возраста страны.
Глинистая масса этой породы склонна к сильным изменениям объёма при
колебаниях влажности. Поэтому в ней в высшей степени развита система трещин,
которая приводит к поглощению значительного количества атмосферных
осадков, питает грунтовые воды и поддерживает влажность нижних горизонтов
почвообразующей породы. Постоянное устойчивое увлажнение и наличие
большого количества элементов пищи в этих чернозёмах — причина их
высокого природного плодородия. В лёссовидной карбонатной морене, так
называемом южно-русском лёссе, таких трещин нет. Там обособляется мертвый
горизонт, исключающий питание горизонта грунтовой водой, затрудняющий
присутствие там леса.
Чернозёмы области смешанной морены. Четвёртая область европейской
части СССР покрыта смесью двух морен, алюмосиликатной, основнс й или кислой,
п карбонатной, и по свойствам почвообразующей породы резко отличается от
трёх, уже рассмотренных.
188 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Отсутствие сортированности механического состава — причина обособления
двух резко отличных по свойствам покровных образований, скелетного элювия
морены и мелкозёмистого делювия. В тех и других образованиях элементы
пищи растений представляются в состоянии изреженного и равномерного
рассеяния по массе породы. Концентрация их в поверхностных горизонтах
почвы потребовала продолжительного периода, и по относительному
почвенному возрасту эта область более молодая, чем рядом лежащая область
южнорусского лёгса. Поэтому в тех двух «языках», донском и днепровском,
которыми алюмосиликатная морена вдаётся в область южно-русского лёсса, ещё
видны страна, не освободившаяся от леса, и почвообразовательный процесс
в стадии «лесостепи». Это касается не только той части области, в которой
алюмосиликатная морена выходит на дневную поверхность, но и той части,
которая покрыта переходной мореной, образовавшейся из смеси тех и других
пород и известной под названием лёссовидных глин и суглинков, отличаюгцихся
своим красноватым или более тёмным коричневым цветом от палевого
южнорусского лёсса.
Наиболее характерными особенностями чернозёмов этой области надо
считать два признака. Первый — одновременное присутствие двух типов орт-
штейна, железного рудяка и известковых журавчиков.
Железный рудяк в самых разнообразных формах преобладает в
понижениях водоразделов и в верхних частях склонов. Он встречается то в виде
отдельных зёрен то; в виде равномерной буро-красной окраски верхних горизонтов
глины, то в Виде плотно сцементированной глины, содержащей одновременно
с соединениями железа и много фосфорной кислоты.
Известковый ортштейн развит преимущественно на нижних элементах
склонов и проявляется то в виде отдельных жилок, точек и пятен, то в виде
«ложной грибницы», наконец, в нижних частях склонов в форме журавчиков.
Такое одновременное присутствие ортштейнов двух типов не представляет
процесса, исключительно приуроченного к чернозёмной зоне. Он, например,
сильно развит в Ивановском районе, где он сопутствует владимирским
чернозёмам, расположенным островом среди подзолистых почв. Эти чернозёмы
развились на богатой карбонатами смешанной морене и представляют хороший
пример более старого относительного возраста страны.
Случаи нахождения ортштейнов двух типов в одном районе нередки и
в Московской, и в других областях, где подзолистая стадия почвообразования
проявлялась на обогащенной карбонатами морене.
Второй признак чернозёмов области смешанной морены — меньшая
глубина окрашенного в чёрный цвет дернового горизонта. Поэтому очень часто,
особенно на водораздельных элементах рельефа, под верхним, дерновым,
чёрным горизонтом мы находим подзолистый горизонт со всеми его признаками.
Это нахождение подзолистого горизонта под чернозёмом и рассматривается
обыкновенно как признак деградации чернозёма под влиянием надвинувшегося
леса. Почему лес надвигается, почему он разрушает перегной и почему это
разрушение начинается снизу, а не сверху, для меня непонятно.
В связи с меньшим абсолютным и относительным почвенным возрастом
страны её почвы ещё не успели накопить большого количества перегноя, и
серый цвет подзолистого горизонта ясно просвечивает через тёмную окраску.
Совершенно так же и структура этих почв ещё не имела временив полной мере
обособиться и приобрести прочность. Этому ещё способствует общее уменьшение
количества извести и солей кальция в почвообразующих породах по
направлению с юга на север. Поэтому в том же направлении падают агрегатность породы,
структурность почв и их природное плодородие.
По мере того как в смешанной морене, содержащей тонкозернистые
продукты выветривания карбонатных пород, растёт выровненность механического
состава от значительного содержания глины, растёт и её способность
уменьшаться в объёме при высыхании. Поэтому в этих породах сильно выражена
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА. ЧЕРНОЗЕМ 189
ореховатая структура. Но как только в смешанной морене начинает
преобладать рухляк известняков и заметно снижается содержание глины, так
исчезает и ореховатость.
Так как вся область находится в стадии освобождения от леса, то в ней
в резкой степени сказывается влияние изменения водного режима, которое
выражено в форме усиленного размыва и смыва (эрозия). Вся область расчленена
глубокими оврагами.
Не подлежит сомнению, что в обезлесении этой области видную, если не
главную, роль играла деятельность человека. Поэтому область развития серых
лесных земель, равно как и область серых лесных суглинков, следует
рассматривать как районы, где природный почвообразовательный процесс прерван вме-
¦К ^ ^ *"1
Рис. 89. Размыв территории после обезлесения.
шательством человека. В чистом виде он сохранился в малоисследованной
области лишь в редких случаях.
На западе область алюмосиликатной и смешанной морены граничит с
огромной водораздельной областью, питающей ряд главных рек бассейнов
Балтийского, Чёрного и Каспийского морей.
Эта область покрыта преимущественно элювиальными валунными и
безвалунными песками. Подчинённое значение имеют останцы неразмытой морены,
как алюмосиликатной, так и карбонатной и смешанной, и обнажённые выходы
коренных пород.
В этой песчаной области, наряду с другими стадиями
почвообразовательного процесса, особенно сильное и разнообразное развитие получили, вследствие
бедности пород зольными элементами пищи, болотная стадия дернового
процесса и в высшей степени постепенный переход от верховых болот и
притеррасных топей к чернозёму.
Ещё одна область ледниковых наносов лежит в северо-восточной части
чернозёмной области (Зауралье и Западная Сибирь). Состав этой морены очень
сложен и ещё мало изучен. Повидимому, она представляет смесь рухляка
преимущественно кварцевых и алюмосиликатных пород с породами
карбонатными и пермскими. По общему направлению чернозёмной стадии дернового
190 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
процесса эта морена сближается с карбонатной мореной и с пермской мореной,
на что также указывает и развитие в этой области гипсоносных валунных глин.
Однако значительно меньшее содержание в этом рухляке окиси железа, наряду
с преобладанием кварца, вызывает большую глубину оподзоления.
Повидимому, меньшему содержанию в почвообразующей породе элементов
пищи надо приписать замену лесов широколиственных пород лесом берёзовым,
под влиянием чего и встречается берёзовая степь, аналог подобной группировки
пермской морены.
Берёзовая степь постепенно эволюционирует в чернозёмную степь,
покрытую берёзовыми колками, небольшими лесками и группами берёз
(рис. 90). ' I
Чернозёмы этой области отличаются малым содержанием органического
вещества, и нередки случаи, что почву ковыльной степи с большим основанием
следует признать дерново-подзолистой почвой, чем чернозёмом.
Ложные солонцы. Необходимо упомянуть о процессе, свойственном всей
северной чернозёмной области. Это — процесс* известный под названием
Рис. 90. Берёеовые колки в степи.
ложных солонцов. Он в ещё большей степени распространён в области серых
лесных эемель.
Образование ложных солонцов в чернозёмной полосе приурочено
преимущественно к области или живой поймы, или к бывшей пойме иссякших рек.
В области занесённого делювием притеррасного болота часто сохраняются
как реликты прежних притеррасных лесов густые осиновые леса — «гаи»,
иногда с густым подлеском ив. В таких лесах поверхность почвы обыкновенно
покрыта мёртвым покровом. Процесс разложения подстилки идёт очень
интенсивно, вызывая резко кислую реакцию, и обыкновенно в него вовлекается
и органическое вещество чернозёма. Верхний горизонт* приобретает характер
серых комков, густо оплетённых нитями грибницы. Это — случай настоящей
деградации чернозёма. Под верхним горизонтом отлагается рудяковый горизонт,
и обособляется мощный горизонт глея.
Каждой весной на элементах рельефа, расположенных ниже по склону, на
поверхности почвы выпотевает серый или коричнево-серый, очень
тонкозернистый осадок. Такой же осадок пропитывает и весь горизонт чернозёма,
обращая его в тёмносерую полуструктурную массу. В особенно больших количествах
этот осадок скопляется в углублениях микрорельефа. Растительность чернозёма
на этих ложных солонцах исчезает, и они покрываются карликовыми кустиками
очитка (Sedum acre L.), спорыша (Polygonum aviculare L.), щавелька (Rumex
acetosella L.), ситника (Juncus bufonius L.) и немногими другими. Анализ
показывает, что серый осадок состоит из кремнетитановой кислоты (реже из
кремнёвой кислоты, и тогда он белого цвета).
Кремнетитановая кислота, так же как и кремнёвая, не представляет какого
бы то ни было прямого вреда для растений, но она всё же влияет тем, что
придаёт почве полную бесструктурностъ. Однако её постоянный спутник, апокренат
•
ПРИРОДНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ДЕРНОВОГО ПЕРИОДА, ЧЕРНОЗЕМ lUi
i-ucu железа, представляет сильный яд для большинства растений, подобно
всем солям двухвалентного железа.
Этот процесс в гораздо более широком масштабе можно наблюдать в области
* ерых лесных земель, а в меньшем развитии — в области черноземов, преимуще-
^ твенно в северной части ее и почти исключительно на пойме.
Процесс образования ложных солонцов развивается в области серых лесных
г^мель на внепойменных элементах рельефа тогда, когда водораздел покрыт
глстым осиновым лесом или дубняком с густой осиновой порослью. Как и
в первом случае, каждую весну, во время периода таяния снега, в течение 2—3
недель после схода снега на первой трети склона полосой, ширина которой
зависит от степени развития леса и от величины его массива, но которая всегда
измеряется десятками или дажесоінями метров, отлагается такой же осадок,
иногда достигающий мощности 5 —10 см и всегда обладающий ясной кислой
реакцией.
В полосе этого осадка ничего не растет, кроме осины и чрезвычайно
угнетенных экземпляров вейника (Calamagrostis epigeios Roth.).
Иногда это отложение появляется только во впадинах рельефа. Такие
впадины носят название «осиновых кустов» или просто «кустов». Иногда к осине
примешиваются ивы и крушина.
Происхождение этих ложных солонцов объясняется подзолообразователь-
ным процессом, протекающим выше по рельефу в лесу, и движением почвенной
воды весной. Ток почвенной воды, выйдя из пределов леса, направляется к
поверхности почвы вследствие ее высыхания. Апокренат закиси железа берет свое
начало из глеевого горизонта и проникает обыкновенно гораздо дальше по
склону, чем кремневая кислота, и откладывается в виде охры вокруг корней
микотрофного типца (Festuca ovina L.), который только и развивается здесь,
часто в группировке с белоусом (Nardus stricta L.).
Изредка летом выпот кремневой кислоты исчезает; повидимому, он
развевается ветром.
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЁМОВ И ПЕРЕХОДНАЯ СТАДИЯ
К СТЕПНОМУ ПЕРИОДУ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
Комплексность почвенного покрова. — Водный и пищевой режимы
черноземных почв. — Накопление перегноя как причина волосности водного режима
черноземных почв. •— Эволюция луговой (черноземной) степи в сухую
степь. — Флора сухой степи по сезонам. -— Общие признаки степного
периода почвообразования. — Процесс деградации черноземов. — Элементы
и условия плодородия. — Волосное передвижение воды в деградирующих
черноземах. — Обособление карбонатного горизонта. — Образование южных
черноземов. — Водный баланс бесструктурных почв переходной зоны. —
Мертвый горизонт. — Высыхание и выгорание степи летом. — Ливни
в степях и образование оврагов. — Последствия аэробного процесса. —
Разложение остатков глубококоренных и бобовых растений степи. —
Передвижение минеральных соединений в почвах степи. — Богатство
степных почв азотом. — Слабая изученность золы степных растений. —¦
Воздействие водного режима степных почв на их минеральные соли. —
Обособление соленосного гипсового горизонта. — Бесструктурность почв
переходной стадии и степного периода. ¦— Липун. — Образование
солонцов. — Передвижение молекулярно-растворимой кремневой кислоты в
почвах. — Осолодевание и солоди.
Южная половина территории СССР охвачена степным периодом
почвообразовательного процесса в разных стадиях (фазах) его выражения. Причина
этого различия стадий — прежде всего разница абсолютного почвенного
возраста территории. На огромной протяжённости территории это отражается
в форме наличия ряда «почвенных зон». Направление границ почвенных зон
отличается прерывистостью и сложностью вследствие разновременности начала
и конца и различной продолжительности оледенений феноскандийского,
уральского, западно- и восточносибирского, дальневосточного, алтайского, памиро-
алайского, афгано-персидского, кавказского и карпатского (их гетерохро-
низма).
Комплексность почвенного покрова. На фоне этих почвенных зон самыми
причудливыми узорами и вкраплениями комплексности почвенного покрова
проявляется влияние относительного возраста почвы, непрерывно
изменяющегося под воздействием свойств почвообразующей породы, современного
рельефа, реликтов старого рельефа, изменённого денудационной деятельностью
воды и ветра, экспозиции и производственного воздействия человека во всей
его сложности.
Не следует делать вульгарно-механистического вывода, что отличительные
свойства и признаки почв южной половины территории СССР представляют
прямое следствие их образования на карбонатной морене. Существо
почвообразовательного процесса представляет борьбу двух противоположностей,
которые неизбежно возникают во всякой почвообразующей породе при
поселении на ней растительных организмов. В результате воздействия на почвооб-
разующую породу растительных формаций, также слагающихся каждая из
систем двух противоположностей (зелёные растения автотрофного и
гетеротрофного типа корневого питания, незелёные микроорганизмы, аэробные и
анаэробные), в породе накапливаются мелкие количественные изменения.
Мелкие количественные изменения в течение развития процесса скачком
переходят в качественное изменение свойств породы. Изменение свойств породы
тотчас отражается на изменении свойств и состава её биологических элементов.
Это изменение, в свою очередь, вызывает изменение климата (в пределах
широтных зон).
Во всё это сложное переплетение причин и следствий, процессов
количественных накоплений, революционных скачков, обособления вновь возникающих
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ
193
качественных противоречий, отрицаемых вновь возникающими отрицаниями,
вплетается воздействие человека на почву как на основное средство
производства. Участие человека в развитии почвы как средства производства,
«природной производительной силы», т. е. как «природного тела», используемого в каче-
* тве средства производства, также нельзя рассматривать как нечто
неизменное и незначительное в своей неизменности.
Участие человека в обособлении почвы беспрерывно развивалось под
влиянием социально-экономических производственных отношений, усиливаясь
под влиянием прогрессивного развития техники, тяжёлой промышленности,
увеличения энергетических ресурсов, обусловивших массовое изготовление
непрерывно совершенствуемых орудий труда как средств производства.
Завоевания науки и огромное развитие химической промышленности произвели
не менее важное усиление влияния человека на почву. В результате всего
комплекса этих взаимоотношений и взаимосвязей мы должны признать как
основное положение, что почва есть продукт труда. Это положение касается
не только тех почв, которые в настоящее время находятся в состоянии
«культурных», но и тех почв, которые считаются «целинными». Нахождение во всех
подвергающихся обследованию областях многочисленных следов культур
народностей, не оставивших следов в истории человечества, властно заставляет
признать, что вся поверхность суши земного шара подвергалась неоднократному
воздействию труда человека.
Необходимо чётко усвоить, что в огромной сложности взаимовлияний
процессов, слагающих единый почвообразовательный процесс, значение почво-
образующей породы не может быть выдвинуто на первый план как решающий^
ведущий фактор. Преобладающая карбонатность морены южной части СССР
только усиливает (как и пониженные элементы рельефа или экспозиция склонов)
проявление некоторых моментов почвообразования как исторического процесса,
протекающего во всей своей сложности под влиянием так называемого
абсолютного почвенного возраста страны. Состав почвообразующей породы, так же
как и рельеф местности и производственное использование почвы, может только
влиять усиливающим (ускоряющим) или ослабляющим (замедляющим) образом
на выявление противоречий процесса (наступление фаз, стадий или периодов
почвообразования). Это влияние обнимается понятием относительного возраста
почвы и лежит в основе так называемой комплексности или пестроты почвенного
покрова. Тот же момент лежит в основе (характере) производственного
воздействия человека на условия плодородия почвы^ как на воплощение прошлого труда»
В первоначальных стадиях развития чернозёмов почвообразующая порода
разделяется давлением корней на гранёные комки. Обособившиеся комки
пропитываются растворимым перегноем, образующимся при разложении корней*
оплетающих комки. Растворимый перегной под влиянием времени, понижений
температуры и поглощённого кальция переходит в нерастворимую в воде
форму аморфного перегноя, прочно цементирующего механические элементы
комка.
Водный и пищевой режимы чернозёмных почв. В результате прочной,
глубокой комковатой структуры развиваются типичные признаки
обыкновенных и тучных чернозёмов. Их совершенная комковатая структура в массе
слагается из вполне изолированных друг от друга комков, связанных между
собой только густой сетью живых и мёртвых корней, оплетающих каждый
комок. Такая структура определяет полное отсутствие волосного передвижения
воды по массе почвы как и в нисходящем и восходящем, так и в горизонтальном
направлениях. Вода проникает в такую почву только в результате её
проницаемости. По пути проникновения в структурную массу почвы вода впиты*
вается в комки вследствие их волосности. При значительном количестве
атмосферных осадков (таяния снегового покрова) вода скопляется слоем на границе
подстилающей лёссовидной (микроагрегатной) почвообразующей породы, и
здесь её движение приобретает троякое изменение. 1. Начинается прогрессивно-
13 Почвоведе ние—236
194 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
гт — ¦ ¦ —•
замедляющийся, нисходящий волосной ток воды в массу почвообразующей
породы, иссушенной зимней перегонкой водяного пара в замёрзшие горизонты
Почвы. 2. Возникает неволосной поток почвенной воды, стекающей с равномерной
и чрезвычайно замедленной скоростью по направлению уклона породы. На
своём пути этот почвенный поток воды встречает неширокие, но не волосные
трещины, всегда изобилующие во всякой (кроме чисто карбонатной) морене
¦(вследствие последующей осушки отложившейся из тающего материкового
льда породы и её выветривания). 3. Часть воды почвенного потока устремляется
по этим трещинам, питает грунтовые воды и регулирует меженный уровень
рек. Таков водный режим обыкновенных и тучных чернозёмов.
Описанный водный режим определяет все функциональные свойства,
типичные для чернозёмных почвенных разностей. Исключительное преобладание
нисходящего неволосного тока воды определяет возможность сквозного
промывания этих почв. Нисходящий ток регулярно повторяется ежегодно, в период
таяния снега весной, когда происходит и быстрое нагревание тёмноокрашен-
ной почвы; менее регулярно возникает глубокое промывание почвы летом
под влиянием продолжительных ливней или во время затяжных, «обложных»
дождей. Сквозное промывание всегда направляется от более тёплых горизонтов
почвы к более холодным слоям почвообразующей породы. При таких условиях
температуры вода по мере проникновения в глубину всё больше насыщается
углекислотой и, переводя всё возрастающее количество нерастворимого
углекислого кальция в воднорастворимый бикарбонат кальция, легко выщелачивает
его до грунтовых вод. Этот процесс осуществляется только в почвенных
горизонтах, так как, вследствие малой растворимости бикарбоната кальция в воде,
в почвообразующую породу проникает уже насыщенный его раягврр. В
результате этого процесса обыкновенный и тучный чернозёмы не вскипают с кислотой
и содержат кальций (и магний) только в состоянии обменных катионов,
поглощённых перегноем и окисями железа и марганца в обыкновенных чернозёмах
и перегноем, окисями железа и марганца и алюмокремнёвой кислотой в тучных
чернозёмах. Под-лощение катиона кальция (и магния) происходит из солей
этих оснований с сильными кислотами (преимущественно с серной, отчасти
с азотной). Наличие этих солей определяется в верхних горизонтах чернозёмов
аэробным разложением органических остатков (преимущественно бобовых
растений). В глубоких горизонтах присутствие упомянутых солей обязано
разложению углекислого кальция анионами сильных кислот, освобождающихся
при поглощении катиона кальция в верхних горизонтах.
Остальные соли, освобождающиеся при аэробном разложении органических
остатков в поверхностном горизонте чернозёма, частью вымываются в грунтовые
воды повторными нисходящими неволосными токами воды, частью вновь
поглощаются новым поколением, преимущественно лугово-степных злаков, вегети-
руюших с самой ранней весны до наступления зимы.
Из предыдущего анализа водного режима обыкновенного и тучного черно-
вёмов с очевидностью вытекает способность этих почв вмещать в своей массе
всё годовое количество атмосферных осадков. К этой воде присоединяется и то её
количество, которое зимой скопляется в почве путём перегонки водяного пара
кз горизонтов почвообразующей породы.
Этот предельный по своей абсолютной величине запас воды отличается
одновременно и предельной прочностью. Под прочным запасом воды в почве
я разумею то количество её, которое находится в исключительном распоряжении
произрастающих на почве растений и не может подвергаться бесполезной (с точки
бреняя агротехники) потере помимо растения. В рассматриваемом случае такой
иасход волы помимо растения сводится к двум моментам. К первому моменту
относится просачивание её в грунтовые воды. Этот расход воды (который не
может быть признан бесполезным с народнохозяйственной точки зрения),
вследствие мал'й скорости движения нисходящих струй в узких трещинах
массы породы, не может быть большим, судя по тому, что колебание годовых
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЁМОВ
195
количеств атмосферных осадков отражается на колебаниях уровня грунтовых1
вод иногда по прошествии нескольких лет. Второй момент представляет
непосредственное испарение воды с поверхности почвы помимо растений, В условиях
чернозёмной степи этот момент сводится к ничтожной величине вследствие того,
что поверхность почвы целинной чернозёмной степи всегда покрыта слоем
в 1—2 см мёртвого покрова из надземных растительных остатков. Как только
верхний слой этого покрова высохнет на несколько миллиметров, он
разрыхлится вследствие уменьшения объёма элементов мёртвого органического покрова
при высыхании, и всякое испарение воды прекращается. Таким образом, почти
весь очень значительный запас воды обыкновенных и тучных чернозёмов
находится почти исключительно в распоряжении покрывающих целинную
чернозёмную степь растений.
Испарение воды целинной чернозёмной почвой происходит равномерно
иодцоаременно из всей массы почвы, пронизанной корнями растений. Уже по
ііУЩі^ЭД
¦''¦:'. ¦-¦'-:
: С V:
мшШШШШт
Рис. 91. Ковыльная степь (по Б. Келлеру).
одной этой причине, отсутствию разности потенциалов (напряжения) влаж*',
ности в различных горизонтах целинной чернозёмной почвы, в ней не может
возникнуть волосной ток воды в каком бы то ни было направлении. Кроме того,
полная изолированность каждого комка чернозёмной почвы одного от другого
служит таким же непреодолимым препятствием для возникновения волосногб
тока в любом направлении. Условия обеспеченности растений усвояемыми
минеральными формами зольной и азотной пищи во всей пронизанной корнями
толще обыкновенного ц тучного чернозёмов также представлены в наиболее
совершенном выражении. Все элементы пищи растений при аэробном
разложении органических остатков в поверхностном горизонте чернозёма
выделяются в усвояемых минеральных формах, проникают в толщу чернозёмной »
почвы, растворяясь в воде нисходящего неволосного тока, и впитываются.
в высушенные корнями комки чернозёма.
Таким образом, условия максимального плодородия почвы, т. е. одно*
временное и непрерывное снабжение растений максимальным необходимым ему
количеством воды и усвояемыми формами всех элементов зольной пищи и
196 . ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
минеральных соединений азота при слабокислой реакции почвы,
осуществляются в полной мере в обыкновенном и тучном чернозёмах. Результат такого
осуществления условия плодородия почвы выражается в максимальной
урожайности структурной чернозёмной почвы и в полной (100%) эффективности
использования растениями как воды, так и всех элементов их пищи.
Накопление перегноя как причина волосности водного режима чернсзёмных
почв. Существенное свойство луговой растительной формации, ежегодное
отложение в массе почвы под покровом этой флоры растительных остатков и
перегноя, должно неизбежно привести путём накопления количественных
изменений к обособлению качественно различных свойств среды, в которой
осуществляется процесс накопления. Также неизбежно должны перейти в свою
противоположность и функциональные условия среды развития растений,
что, в свою очередь, должно обусловить смену флоры иной растительной
группировкой, приспособленной к использованию новых условий.
Главную причину смены растительности чернозёмной степи представляет
изменение водного режима почвы.
Свойство растений луговой растительной формации ежегодно откладывать
в массе почвы органические остатки и перегной привело к созданию прочной
рыхлой комковатой структуры, определившей неосуществимость в чернозёме
волосного водного режима. Дальнейший ход процесса, очевидно, должен
привести к заполнению всех неволосных промежутков между комками массой
органических остатков. Перегной, который в начале процесса всасывался
комками, начинает также накопляться между комками, и очевидно, что с
течением времени вся масса чернозёмной почвы сольётся сплошь в одно волосное
тело.
Ясно, что водный режим такой почвы должен коренным образом измениться.
Дождевые воды могут проникать в такую почву только волосным током, т. е.
с прогрессивно замедляющейся скоростью, и, как показывает опыт, в среднем
в почву проникает около 30% дождевой воды, а 70% всего количества жидких
атмосферных осадков стекает по уклону поверхности. Ещё хуже обстоит дело
с весенней снеговой водой. Ранней весной во всякой почве наступает первый
количественный максимум влажности, т. е. все волосные промежутки почвы
заполнены водой. Так как в рассматриваемом случае все промежутки почвы
только волосные, то очевидно, что к моменту весеннего таяния снега масса почвы
заполнена волосной водой; эта вода не подчиняется гидростатическому
давлению, и всё количество снеговой воды должно стекать и стекает по уклону
поверхности почвы. Так как в среднем в широтной зоне умеренного климата
количество атмосферных осадков, выпадающих в форме дождя, грубо
приблизительно равно выпадающим в форме снега, то в грубом приближении в почву
в этих условиях может проникнуть лишь 15% годового количества осадков
исключительно в форме волосной воды.
Весенний запас воды, очевидно, меньший, чем в начальной фазе развития
чернозёмной стадии дернового периода, быстро используется богатой весенней
флорой чернозёмной степи, и дальнейшее развитие луговой растительности
будет целиком находиться в зависимости от частоты выпадения дождей. Запас
воды в почве, возобновляемый летними дождями, также будет быстро
использован флорой луговой степи. Таким образом, прежний, устойчивый водный
режим луговой степи сменился прерывистым: полной обеспеченностью флоры
водой в течение весны и летними засухами.
Эволюция луговой (чернозёмной) степи в сухую степь. Под влиянием этих
летних перерывов должно прекратиться вызревание семян луговых растений,
их плодущие побеги отмирают, не успев образовать вполне вызревших семян,
и луговая флора продолжает размножаться только вегетативными побегами.
Вегетативное размножение растительного организма не может продолжаться
беспредельно долгое время. После определённого срока вегетативного
размножения, срока, различного для различных видов, растение целиком отмирает
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ
197
и должно смениться новым, развившимся из семени. Очевидно, что сменить
природно отмирающую флору луговой степи могут только такие растения,
которые успевают образовать спелые семена до начала наступления летней
засухи. Такими растениями могут быть однолетние и многолетние с коротким
периодом произрастания, семена которых созревают до наступления летней
засухи и заносятся ветром, животными и т. д. Кроме того, остаются и из
первоначальной флоры луговой степи такие расы, которые успели образовать спелые
семена до наступления летней засухи и закрепили эту способность путём
природного отбора.
После обособления летних засух бесструктурная масса, пронизанная
насквозь органическими веществами, в которую обратились обыкновенные
и тучные чернозёмы, разрывается глубокими трещинами на всю глубину
перегнойного горизонта. Трещины замыкались только к концу зимы, и всю вторую
iiSssSffrrii^^/.-^^iiSii^ik ':¦;&%'¦
Рис. 92. Чернополынная степь после выгорания весенней
растительности. На переднем плане видны делювиальные сносы, покрытые
трещинами.
половину лета и осень в толщу чернозёма проникал воздух. Масса перегноя
усиленно разлагалась и вовлекала в разложение и минеральную почву. Наступал
процесс настоящей деградации чернозёмов. Весенние эфемеры не могли
восполнить количественных утрат перегноя. Аэробный бактериальный процесс,
раз он начался, не может быть прекращён высыханием субстрата в природной
обстановке. Потребная для его течения влажность поддерживается той водой,
которая образуется при аэробном бактериальном распаде органического
вещества. Нелетучие продукты этого распада по трещинам (до их зимнего смыкания)
вымываются из почвы. Вследствие преобладания солей одновалентных металлов
вытесняется поглощённый ион кальция.
С появлением рано отмирающей флоры однолетних и многолетних растений
произойдёт резкое изменение условий почвообразования. Отмирание этих
растений обусловлено, как и само появление их, наступлением летней аасухи.
Однолетники отмирают со всей корневой системой; что касается рано
отмирающих «многолетних эфемеров», то у них все плодоносившие побеги также
отмирают целиком со всеми подземными органами, кроме остающихся в почве
вновь образовавшихся луковиц, клубней или укороченных корневищ, которые
развивают новые корни лишь только осенью, при наступлении дождливого
198
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕЬИЯ
периода* Живыми со всей корневой системой остаются только неплодоносившие
подземные стеблевые органы многолетних растений «степной» растительной
формации. Надземные органы их плодоносивших побегов отмирают целиком,
а их корневая система и вегетативные побеги, начавшие развиваться с момента
зацветания плодущих побегов из их узлов кущения, остаются живыми, и
неплодоносившие побеги во время засухи только утрачивают 'свои листья
и лишь с наступлением осенних дождей вновь возобновляют кущение,
прерванное засухой. Корневая система плодоносивших побегов отмирает
зимой.
Вся масса отмирающего летом органического вещества откладывается
в почве, когда содержание воды в ней достигает минимума. Этот глубокий летний
минимум влажности, при котором содержание воды в почве падает ниже мёрт-
дого запаса, и представляет первоначальную причину «выгорания» степи.
Ясно, что на место испарённой виды во все волосные промежутки почвы
проникнет воздух, и во всей массе почвы установятся условия аэробиозиса.
Процесс поглощения кислорода воздуха поверхностным слоем органического
вещества, бывший в массе почвы «чернозёмной степи» причиной преобладания анаэ-
робиозиса, уже не может проявиться в условиях «сухой степи».
Поверхность почвы чернозёмной степи всегда покрыта сплошным дёрном,
и почва нигде не выступает на свет. Отмирающая ежегодно максимальная
у поверхности почвы масса органического вещества располагается в виде
густой пространственной сети, легко задерживающей в самом тонком слое весь
кислород, проникающий в почву. В обстановке сухой степи почва только ранней
весной, во время первого максимума влажности почвы, покрыта сплошным
растительным покровом, не образующим, однако, дёрна. Отмирание
растительности совершается скачками. Первыми отмирают многолетние весенние
эфемеры, и их широко рассеянные остатки быстро разлагаются при высокой
температуре. За ними через несколько времени следуют однолетние эфемеры,
отмирающие при таких же условиях и с такими же последствиями. Отмирание
растений в пределах каждой упомянутой группы совершается также скачками
в связи с различной «скороспелостью» слагающих их видов и разновидностей.
Освободившиеся после отмирания двух первых групп растений пространства
уже не могут быть заняты другими растениями: поверхность почвы настолько
высохла, что возможность прорастания семян исключена. .
Изреженность растительного покрова — отсутствие сомкнутой дернины —
формальный признак, отличающий степь от луга. Сомкнутая дернина,
характерная для чернозёмов «луговой степи», начинает прогрессивно деградировать
и скачками переходить в шзреживающийся травянистый покров», открывающий
обнажающуюся почву «сухой степи».
С этого времени флора степи представлена, в основном, злаками и осоками
с примесью значительного числа бобовых. В этот основной фон степи вкраплены
в разнообразных количествах, главным образом, в зависимости от
увеличивающегося содержания в почве степи солей, и представители солянок,
сложноцветных, губоцветных, крестоцветных и растений других семейств.
Флора сухой степи по сезонам. Главный злак степи — типец (Festu^a
sulcata Hackel.). Его огромное хозяйственное значение заключается в том, что
после созревания плодов типец с ранней осени развивает большое количество
укороченных побегов, которые сохраняются в течение всей зимы и служат
основой зимнего пастбищного содержания скота. Наряду с типцом большое
значение имеют также две степные осоки (Carex stenophylla Wahlb. и С. phy-
sodes М. В.); из бобовых выдающееся значение имеют жёлтая люцерна (Medicago
falcata L.), персидский клевер (Trifolium resupinatum L.). клевер подземный
(Т. subterraneum L.), клевер земляничный, или пустоягодник (Т. fragiferum L.),
многие виды астрагалов (Astragalus), верблюжья колючка (Alhagi camelorum L).
и несколько видов солодки (Glycyrrhiza). Это, собственно, степная флора,
которая остаётся на ней до начала леіа.
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ
1УЭ
После отмирания плодоносивших побегов этих растений их органические
остатки подвергаются также преимущественно аэробному разложению, так как
сплошной покров многолетнего дёрна, типичный для луга и луговой степи,
отсутствует; остатки эфемеров и однолетников уже успели разложиться, и
ничто не препятствует свободному проникновению кислорода в массу почвы
сухой степи. После отмирания основной массы растительности сухая степь
вступает в свой ранний осенний (или позднщй летний) ландшафт, слагающийся
из -ещё более изреженного стояния глубококоренных многолетников (полыней,
кермеков, астрагалов, люцерн), вегетирующих до глубокой осени, когда с
началом осенних дождей к ним присоединяются вновь развивающиеся вегетативные
побеги злаков и осок, надземные части которых убиваются только зимними
морозами (кроме типца, сохраняющего зелёные листья в течение всей зимы).
Кроме флоры высших растений, поверхность степи, в особенности высокрй,
всегда покрыта большим количеством водорослей, грибов, мхов и лишайников,
в числе последних и кочующим лишайником.
Общие признаки степного периода почвообразования. Совершенно ясно,
что раз в почве периодически в течение каждого лета устанавливаются ярко
выраженные условия аэробиозиса, то не только прекращается процесс
накопления в почве органических остатков и перегноя, но должен установиться и
процесс разрушения органических остатков и перегноя, раньше накопленных
в течение дернового периода почвообразовательного процесса. Этот процесс
будет продолжаться до тех пор, пока дерновый период, развиваясь в порядке
¦своего затухания, не перейдёт в свою противоположность, в степной период
почвообразовательного процесса.
Проявление степного периода воспринимается нами в стадии апогея его
прогрессивного развития, в форме почвенной «зоны» сухих степей, сложенной,
в основном, почвенным покровом, обладающим тремя общими
функциональными свойствами, бесперегнойностью, бесструктурностью и соленосностью.
Такие бесперегнойные почвы, содержащие от 1 до 2% органического
вещества, состоящего исключительно из живых органов растений и из
микроорганизмов, в полной мере сохраняют способность избирательного «поглощения»
элементов пищи растений.
Яркая иллюстрация 'положения, что избирательная «поглотительная
способность» представляет качественный признак развивающихся на рухлчке и
в его массе живых организмов, а не минерального субстрата почвы, и что по*
нятие о почве неотделимо от понятия развития в ней живых организмов.
Процесс деградации чернозёмов. Не менее ясно, что переход дернового
периода почвообразовательного процесса в его степной период должен
протекать во времени, в течение которого должны развиться общие
функциональные свойства почвенного покрова сухой степи из противоположных
функциональных свойств почвенного покрова чернозёмной степи — его перегнойности,
структурности и несоленосности. Этот процесс может быть, по существу,
характеризован как процесс деградации почвенного покрова черноземной
зоны, а ту область, которая в настоящее время переживает процесс перехода
дернового периода почвообразования в нарастающий процесс его степного
периода, можно назвать зоной деградирования черноземов, употребляя слово
«деградация» в смысле сокращённой характеристики процесса разрушения
ранее накопленных в почве органических остатков и перегноя (а не в обычном
неопределённом понимании почвоведов-морфологов).
Процесс деградации нельзя рассматривать вне его взаимозависимости
с очень сложными условиями окружающей среды, условиями, которые, в свою
очередь, подвержены непрерывному процессу изменения под влиянием
прогрессивного развития или затухания самого процесса деградации.
Развитие последствий заполнения неволосных промежутков между
комками структурных чернозёмов органическим веществом чрезвычайно мноіо-
образно и: сильно осложняется влиянием, на ход развития природного почвр-
200 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
' образовательного процесса результатов примитивных приёмов воздействия
человеческого общества на почву как на «всеобщее средство производства»,.
Хищнические приёмы использования, эксплоатации природных
производительных сил почвы в продолжение всех эпох классового общественного строя
(рабовладельческой, феодальной, капиталистической) нельзя характеризовать
иначе, как примитивные.
' Элементы и условия плодородия. Использование элементов плодородия
'Почвы, воды и пищи растений (факторов жизни зелёных растений, а
следовательно, и урожайности сельскохозяйственных угодий) не может осуществляться
иначе, как в неизбежном сопровождении процесса нарушения условий её
плодородия. Нарушение условий плодородия почвы — синоним разрушения
прочности структурных элементов почвы, а следовательно, и самой структуры.
-Утрата почвой структуры неизбежно вызывает процесс антагонизма элементов
плодородия п?чвы и отбрасывает сельскохозяйственное производство в стадцю
его примитивной варварской стихийности.
Этот путь господствует при капиталистических условиях землепользования
¦и землевладения. Он находится в непримиримом противоречии с главнейшей
основой бесклассового общественного строя, с высокой производительностью
труда.
Поэтому всякая попытка осуществить в условиях социалистического строя
техническую организацию сельскохозяйственного производства на основе
механистического перенесения систем агротехнических мероприятий,
выработанных в условиях - капиталистического строя, без их углублённого
детального диалектического анализа, заранее принципиально обречена на
неудачу,
В условиях 'настоящего исторического момента ко всем подобным попыткам
нужно относиться с чрезвычайным вниманием, с напряжённой партийной
бдительностью. Нельзя терпеть вылазок врагов социалистического строя, как бы
тщательно они ни старались прикрыться лозунгом «аполитической» или
«объективной» науки. Нельзя терпеть, чтобы под прикрытием этого на первый взгляд
невинного, но по существу не. нашего, не советского лозунга враги пытались
протаскивать в социалистическую хозяйственно-экономическую организацию
производства агротехнические мероприятия, которые носят в себе пороки и
задатки отрицательного влияния, созданные капиталистическими
общественными отношениями. »
В настоящий исторический момент, когда победоносный рабочий класс
и колхозное крестьянство под твёрдым руководством ЦК большевистской партии
в её вождя товарища Сталина развёрнутым фронтом ведут борьбу за
дальнейший расцвет социалистических форм организации сельскохозяйственного
производства, -в этот момент в вузах, академиях,, исследовательских
учреждениях, ведомствах также протекает напряженная борьба за дальнейшие победы
ж развитие социалистического строя, замусловия высокой производительности
социалистического общественного труда.
В глубокой убеждённости в верности ленинского положения о значении
высокой производительности труда для нового общественного строя лежит
стимул непреклонной большевистской стойкости защитников и пропагандистов
создания условий высшей производительности труда в крупном
социалистическом сельскохозяйственном производстве.
"Установившееся в течение природного развития почвообразовательного
процесса .преобладание волосного водного режима во всей массе обыкновенного
и тучного чернозёмов влечёт за собой ряд последствий, связанных
многообразной диалектической причинной взаимозависимостью. В эту взаимозависимость
вовлекаются'ие только элементы почвенного покрова, но и элементы окружаю-
ющей среды, т. е. климата, и ясно, что взаимосвязь .элементов почвенного
покрова и элементов климата должна немедленно отразиться на характере
производственного использования почвы, вводя его, как и во к^х периодах почво-
±
образования, в число взвимозависящих элементов, слагающих
почвообразовательный процесс
Волосное передвижение воды в деградирующих чернозёмах* Условия
волосного передвижения воды в разные сезоны вегетационного периода рае*
оматриваемой стадии развития черноземов будут различны в зависимости от
направления движения.
Нисходящий ранний весенний ток, путём которого «рассасывается» первый
весенний максимум влажности, осуществляется в двух направлениях. Тотчас
по сходе снегового покрова и по оттаянии почвы установится восходящий ток,
побуждаемый высыхающей поверхностью почвы. Ток этот быстро затухает
под влиянием прогрессивного развития надземных органов растительности,
которые быстро перенесут процесс высыхания почвы в ее массу, пронизанную
корнями растительности. Только во вспаханной и не занятой озимыми посевами
и свободной от озимых и «корневищевых сорняков прчве этот весенний
восходящий ток воды может получить длительное выражение. Одновременно с
восходящим током весной разовьется и нисходящий ток от нижней границы горцзонта
первого весеннего максимума влажности,- побуждаемый большой сухостью
глубоких горизонтов, высушенных зимней перегонкой водяного пара. Весенний
нисходящий ток отличается в среднем большей продолжительностью, чем
восходящий. ,
Совокупность этих процессов объясняет существование часто встречающихся
в природных условиях одной или нескольких прослоек более влажной почвы,
или так называемой «висящей воды», не прибегая к допущению второго слоя,
так называемой «пленочной формы воды». Последняя гипотеза противоречит
независимости волосного движения воды от влияния силы тяжести и
гидростатического давления. Она могла возникнуть только в результате применения
при опытах механических сил такой интенсивности, которая никогда не
встречается в природных условиях. Такие механические опыты в искусственной
обстановке лишний раз подтверждают положение, что в природе не существует
твердых перегородок между процессами и что различные процессы и свойства
природных тел, воспринимаемые нами как самостоятельные, в действительности
представляют проявление различных форм движения материи, неотъемлемого
свойства, присущего материи, как время и пространство. Вместе с тем такие
механические опыты ни в какой мере не могут служить основанием для
отрицания диалектического скачка при переходе количества в качество.
Обособление карбонатного горизонта. Весенний нисходящий волосной ток
воды проходит в таких же термических условиях, как существовавший раньше
неволосной. Он переходит из уже прогревшихся верхних горизонтов в более
холодные, еще не прогревшиеся нижние горизонты почвы. Очевидно, он может
оказать такое же выщелачивающее влияние на/углекислую окись кальция
карбонатной и пермской морен, как и неволосной ток. Неволосной ток
производил сквозное промывание-толщи почвы и уносил растворенный бикарбонат
извести в поток грунтовой воды. Проникновение волосной воды ограничено новыми
волосными свойствами почвы. Даже в случае мощности почвы меньшей, чем
та глубина, на которую может проникнуть прогрессивно затухающий ток
волосной воды, нисходящий tqk волосной воды нб может превратиться в
неволосной и проникает исключительно до глубины, определяемой средней крупностью
микроагрегатов лессовидной породы.
Когда нисходящий волосной ток воды под влиянием иссушения
поверхностного слоя почвы неизбежно превратится в восходящий, то его движение будет
совершаться в диаметрально'противоположных условиях температуры. Вода
будет беспрерывно выделять растворенную в ней углекислоту, бикарбонат
извести будет обращаться в карбонат кальция, который, вследствие своей
нерастворимости, будет оседать в массе прроды, в том горизонте ее, где
осуществилось преобразование нисходящего тока воды в восходящий. В результате
ежегодного повторения этого процесса на глубине Предельного воЛосМго промЬ- *
20z часть дьрвая — основы почьоведения
кания породы обособится горизонт, обогащенный карбонатом кальция, иначе
горизонт бурного вскипания породы с кислотой. Так как глубина горизонта
перехода нисходящего тока волосной воды в восходящий ежегодно изменяется
в зависимости от состояния погоды, определяющего быстроту высыхания
верхнего слоя почвы, то и горизонт бурного вскипания почвы всегда получается
растянутым, достигая часто нескольких десятков дантиметров мощности.
Горизонт бурного вскипания, или карбонатный горизонт, представляет
типичный признак всех разностей почв переходной it степной почвенных зон.
Развитие его может быть выражено очень различно, от простого вскипания на
водоразделах до обособления ярко оформленного, «уплотнённого» горизонта
мощностью до 50 см в отрицательных элементах рельефа. В горных местностях;
Рис. 93. Горизонт бурного вскипания и еипсоносный горизонт,
выступающие в понижениях рельефа на поверхность и образующие так
навиваемые пухлые солончаки. КокандскиЙ район, Увбекской ССР,
кишлак Ниаз-Бек.
с ярко выраженным рельефом приток бикарбоната настолько ярко выражен,
что развитие уплотнённого горизонта захватывает всю толщу почвы и, начиная
с самой поверхности и до глубины около 50 см, вся почва сцементирована
углекислым кальцием. Несомненно, что в данном случае к волосному току
присоединяется и ток почвенной воды (Дагестанская АССР). Образуются так
называемые «карбонатные солончаки».
Часто приписывают уплотнённому горизонту, вследствие его большой
плотности, функцию расчленения всего водного режима всей толщи рухляковой
породы на два изолированных водных режима: нижний, берущий начало в
горизонте грунтовой воды, и верхний, возникающий в результате волосного
проникновения атмосферной воды в почву. С этим нельзя согласиться как с
элементарной ошибкой дедуктивного мышления, рассматривающего процессы в
статическом разреве и с морфологической стороны. Образование уплотнённого
карбонатного горизонта представляет следствие, а не причину ограниченности
глубины проникновения нисходящего волосного тока воды в бесструктурную
дочву вследствие прогрессивной замедленности этого нисходящего движения
и неизбежного перехода его в восходящее, скорость которого зависит от условий,
t в. которых оно совершается. Влияние уплотнённого карбонатного горизонта
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЁМОВ 203
*на разобщение грунтового волосного водного режима от поверхностного может
*Ъшеть место только в двух случаях* когда уровень грунтовой воды (неволосно^)
повысится вследствие гидростатического давления до расстояния около 2 м
^в среднем) от поверхности В этом случае восходящий ток воды, дойдя до
уплотнённого горизонта, претерпит в нем настолько сильное замедление, что часто
-этот горизонт прих'одится рассматривать как практически непроницаемый.
То же явление может встретиться и в том случае, когда поверхность почвы
-изменит свою абсолютную высоту (например, путем развевания или смыва).
В этом случае нисходящий волосной ток будет стремиться проникнуть глубже
уплотненного горизонта, и это окажется возможным вследствие чрезвычайной
постепенности перехода тонких капилляров карбонатного горизонта в более
широкие капилляры лессовидной породы. Так'как при нисходящем токе во
втором случае сохраняются прежние термические условия, понижения
температуры по мере углубления тока воды, то это влияет на передвижение
карбонатного горизонта на большую глубину и часто приводит к образованию двух
и большего числа карбонатных горизонтов.
Отложение углекислой извести в лессовидных породах всегда происходит
в чрезвычайно тонко измельчённой аморфной форме. Только в очень грубо-
частичном обломочном рухляке известняков встречаются кристаллические
сталактитообразные натеки известкового шпата.
Очевидно, что позднее весеннее, летнее и раннее осеннее движение волосной
воды будет в среднем протекать в одних и тех же термических условиях:
нисходящий ток — в условиях понижающейся с глубиной температуры, восходящий
ток — в условиях повышающейся с приближением к поверхности почвы
температуры Поэтому и влияние всей совокупности этих токов на передвижение
бикарбоната окиси кальция и отложение карбоната извести будет такое же,
как только что описанное
Совсем в других условиях будет происходить более позднее осеннее
движение волосной воды. Максимум температуры почвы, начиная с лета, медленно
передвигается в глубину, постепенно уменьшаясь в своем абсолютном
выражении. И с осени начинаются охлаждение почвы с поверхности и постепенное
затухание с глубиной повышенной летней температуры. Поэтому восходящие
осенние токи почвенной волосной воды, возникающие во время всякого пере-
рыза осенних дождей, неизменно совершаются по направлению от более теплых
слоев почвы -к более холддным. В сплошной волосной массе почвы весь запас
воды в ней охватывается этим движением, которое не прекращается и после
замерзания почвы, когда усиливающийся процесс сгущения водяного пара в лед
беспрерывно поддерживает постепенно углубляющуюся разность влажности,
•стимул восходящего волосного тока
Таким образом, восходящий волосной ток воды в течение всей зимы будет
вновь растворять в карбонатном горизонте углекислую известь и, обращая
ее в бикарбонат кальция, разносить его вверх по всей массе незамерзшей почвы.
Ранний весенний восходящий волосной ток, совершающийся в тех же
термических условиях до начала прогревания почвы, пропитывает бикарбонатом
извести и весь промерзавший слой чернозема.
Образование южных чернозёмов. Очевидно, что условия рельефа,
развевания и смыва почвы, так же как и условия сельскохозяйственного
использования почвы, создадут бесчисленное разнообразие глубины и интенсивности
нового признака чернозема, его вскипание с кислотой по всему разрезу вплоть
до поверхности. Этот признак лежит в основе выделения новой разности (стадии
развития), так называемого южного чернозема (приазовского, предкавказского,
кубанского), очевидно, принадлежащего к переходной зоне (первоначальная
-фаза развития переходной стадии от черноземной стадии дернового периода
к степному периоду).
Водный баланс бесструктурных почв переходной зоны. Не менее глубокие
и сложные процессы, развивающиеся под влиянием волосного водного режима
204 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
почв переходной зоны, охватят й водный баланс самой почвы. Мы уже коснулись
одного из функциональных следствий бесструктурности почвенного покрдва
переходной зоны, незначительности и эфемерности запаса воды в почвах этой
зопы.
Вследствие чрезвычайной медленности волосного нисходящего движения
водьі в бесструктурной почве (причины сельской осенней дорожной распутицы),
осенний запас воды в такой почве не может охватить значительные ее тОлщи.
Осенью запас воды в почве достигает лишь своего второго максимума. Поэтому
процесс зимней перегонки воды из незамерзших горизонтов в замерзшие
получает значительное количественное выражение, т. е. иссушение горизонта
почвообразующей породы будет значительное. Эта потеря воды почвообразующей
породой будет безвозвратной. Тотчас по оттаянии почвы начнется испарение
воды поверхностью почвы, количественное выражение которого будет
максимальным при всяких условиях вследствие максимального содержания воды
в почве (первый весенний максимум воды равен полной волосной влагоемкости,
а так как все промежутки бесструктурной почвы волосные, то в бесструктурной
почве он равен полной ее влагоемкости). Сильное испарение поверхности почвы
вызовет энергичный восходящий волосной ток воды, равномерный или
ускоренный (в зависимости от условий погоды).
Одновременно с восходящим током возникает и нисходящий волосной ток
воды от горизонта весеннего максимума к горизонту, иссушенному зимой,
ток, прогрессивно замедляющийся. Этот последний тод очень скоро прекратится
и будет обращен в ток восходящий, переменной скорости, направленный в
область развития корневой системы растений, покрывающих почву. Очевидно,
что как только начнут развиваться надземные органы растительного покрова
почвы, так тотчас все испарение воды будет перенесено в горизонт
распространения корневой системы растений. Это испарение воды всей массой
пронизанной корнями почвы сразу прекратит непосредственное испарение
воды поверхностью почвы, а следовательно, и возбуждаемый им восходящий
к поверхности ток воды. В то же время иссушение корнеобитаемого
горизонта немедленно вызовет восходящий переменной скорости ток из
почвообразующей, породы. Этот восходящий ток и остановит нисходящий весенний
ток, направленный к почвообразующей породе* Таким образом, все количество
воды, перенесенное зимой в замерзающий горизонт, будет им испарено в
течение вегетационного периода. Процесс повторяется ежегодно.
Пополнение количества воды, утраченной почвообразующей породой,
путем зимней перегонки из еще более глубоких слоев неосуществимо. Глубокие
слои отличаются постоянством одинаковой температуры в течение круглого
года; ниже этого горизонта идёт постепенное нарастание температуры
(термический градиент Земли). При таких условиях процесс перегонки неосуществим
или осуществляется в ничтожном количественном выражении. Также
неосуществимо пополнение воды иссушенного горизонта водой атмосферных осадков,
вследствие ограниченности Глубины их волосного проникновения в
бесструктурную почву (средний максимум — 2 м, максимум для лёссовидных пород ~—
1,5 м). /
Мёртвый горизонт. В результате комбинации разобранных процессов по
всей переходной зоне бесструктурных почв, начиная со средней максимальной
глубины в 1,5 м и вплоть до бывшего первого горизонта грунтовых вод,
установится так называемый мертвый горизонт (Г. Н. Высоцкий)- Мертвый горизонт
отличается постоянством минимального содержания воды, определяемого
термодинамическими условиями его залегания. Содержание воды в нем лежит
ниже предела возможности её проникновения в корни растений.
Очевидным функциональным следствием установления мёртвого горизонта
в переходной зоне будет крайнее уменьшение абсолютной величины запаса
воды первого весеннего максимума влажности почвы. Ясно, что это абсолютное
количество должно быть равно величине второго осеннего максимума преды*
ДЕГРАДАЦИЯ ЧТКРНОЗЕМОВ 206
дущего года, так как только из этого запаса может осуществляться зимняя
перегонка воды в замерзший-слой почвы. В течение зимы в этих условиях может
-произойти только перераспределение расположения запаса по толще почвы.
Осенью проникшее в почву количество воды находилось в состоянии
нисходящего движения. Замерзание почвы остановит это движение, и под влиянием
перегонки водяного пара с Нижней границы промокшего слоя и конденсации
пара в ледяные кристаллы поверхностных горизонтов все количество проникшей
осенью в почву воды окажется сосредоточенным в поверхностном горизонте
до полного насыщения его волосной, а следовательно, и полной влагоемкости.
Высыхание в выгорание степи летом. Следствием малой прочности
небольшого весеннего запаса воды в бесструктурной почве переходной зоны будё*г
быстрое выгорание растительного покрова'степи, кроме группы
глубококоренных растений, черпающих воду из горизонтов грунтовой воды, лежащих ниже
бывшего первого. Выпадающие летние дожди только в редких случаях, при
большой частоте их выпадения, могут изменить создавшиеся условия. Обычные
короткие ливневые осадки никакого значения не имеют вследствие непрочности
(быстрого испарения) небольшого запаса воды, который они могут создавать
в почве.
Высокая степень высыхания степи в период выгорания повлечёт сильное
уменьшение объема органических остатков и перегноя, заполняющих все
промежутки между комками и находившихся весной в состоянии крайнего
набухания от влажности. Так как органическое вещество пронизывает сплошной:
сетью всю массу почвы, совершенно изолируя каждый комок один от другого,
то высыхание органического вещертва вызовет сильное сокращение объёма
всей массы почвы и образование в ней глубоких трещин.
Поэтому в массу почвы, в которой только что начался процесс аэробного
разложения отмершей растительности, проникает атмосферный воздух.
Проникновение кислорода не только обеспечит беспрепятственное аэробное разложение
глубоких частей свежеотмерших корней, но и вовлечёт в это разложение и массу
остатков ранее отмерших корней и перегноя, накопленных в течение стадии
преобладания анаэробного процесса. Аэробный процесс начинается с момента
выгорания степи, когда корневая масса отмершей растительности еще содержит
некоторое количество вегетационной воды. Раз аэробный процесс начался,
то природное высыхание разлагающегося вещества, особенно в условиях
почвенной массы, не может его остановить. Обязательный продукт этого
разложения — вода, и она непрерывно поддерживает необходимую влажность
субстрата. Этим путём вовлекается в аэробное разложение и весь раньше
накопленный почвой запас органического вещества.
Процесс аэробного разрушения органического вещества почвы переходной
зоны стимулируется еще и процессом циркуляции в почве раствора бикарбоната
окиси кальция. Этот раствор нейтрализует образующиеся в процессе аэробно-
зиса азотистую и азотную кислоты, равно как и свободную ульминовую и
другие органические кислоты, образующиеся во время анаэробных фаз
процесса деградации чернозема, сменяющих аэробную фазу после смыкания трещин
почвы при наступлении осеннего периода дождей. Поэтому и анаэробный
процесс в почвах переходной зоньі должен также утратить свой существенный
признак, накопление органического вещества, как он утрачивает его в условиях
притеррасной области в области поймы лесо-луговой растительной зоны.
Ливни в степях и образование оврагов. Образование летом глубоких
трещин в почвах переходной зоны играет большую роль в развитии уже
упоминавшегося пропесса образования оврагов. Летние дожди переходной зоны,
носящие преимущественно характер ливней, обрушивают на поверхность
бесструктурной почвы большие массы воды в короткие промежутки времени. Вод&т
не успевая проникнуть в массу почвы прогрессивно замедляющимся волосным
током, устремляется бурным потоком по уклону поверхности. Ливневые дожди
охватывают одновременно небольшие территории. Когда территория ливня
i.fr 'Лші.,1 ' . _ i . _ *». ¦ U- ¦¦--¦—, ,ii, ... и>*-Ц ¦ ¦ „ , , ч—д-*—ш— .. ill і „ ¦ " -n
,206 часть hepbaJi—асновы иочврвЕДЕния
занимает часть водораздела-или верхних элементов склонов, то вода ливневого
делювиального потока, устремляясь„ по уклону, встречает трещины почвы.
Заполняя трещины, направленные поперек склона, вода впитывается в
органическое вещество, и трещина замыкается. Но когда поток ливневой воды
попадает в трещину, направленную вдоль, уклона, бурный поток делювиальной
воды быстро размывает стенки и дно трещины, вынося комки почвы и
лёссовидную породу на склоны (П.А. Костычев). Так как территория ливней
.-невелика и ливни сравнительно, редко отличаются продолжительностью, то
ронус выноса в начале процесса развития оврага отлагается на склоне, и только
Зв дальнейшем, под влиянием весеннего делювиального стока снеговой воды,
овраг достигает берегов современной луговой террасы реки или балки-лощины?'
Верхний конец оврага, или «отвершка» («верха»), начавшийся трещиной
вдоль склона, всегда отличается вертикальными стенками. Так как трещины
образуются под влиянием сокращения объёма высыхающих растительных
остатков одновременно всего корнеобитаемог? слоя, то очевидно, что трещина
своей равномерной шириной должна доходить до лёссовидной почвообразующей
породы. Последняя легко подвергается рдзмыванию и выносу. Это особенно
относится к водораздельным областям, где почвы отличаются меньшей
мощностью и где осуществим только процесс сноса и исключена возможность наноса.
Процесс выноса лёссовидной породы обусловливает -осыпание вертикальных
стенок вершины оврага, и то же «вьшлывание» лёссовидной породы
обусловливает оседание всей массы корнеобитаемого горизонта у вершины растущего
оврага, или отвершка, в виде круглого блюдца, так называемой предовражной
западины («потяжины»), образующей небольшой «водосборный театр». Несмотря
на ограниченную площадь своего водосбора, эти впадины играют большую роль
,в процессороста овражной сети, увеличивая и сосредоточивая струю
делювиальной воды, питающей вершину оврага, и вовлекая в процесс оврагообразования
не только трещины, направленные вдоль склона, но и поперечные.
Последствия аэробного процесса, Всё возрастающее развитие аэробного
процесса и достижение анаэробным процессом под влиянием установившейся
постоянной щелочной реакции среды возможности полной минерализации
• всех элементов органических остатков, ежегодно отлагаемых многолетней
флорой, очевидно, должны привести к ежегодному образованию в массе
бесструктурных почв переходной зоны значительного количества минеральных
соединений (не только солей).
Это обстоятельство служит основанием для обособления нового понятия
до отношению к стадии деградирования дернового периода и к степному периоду
почвообразовательного процесса или к почвам так называемых переходной
и степной зон. Новое понятие не совсем правильно формулируется как солевой
режим почв упомянутых двух зон. Понятие «солевой режим)) почти не
применяется по отношению к почвам подзолистого и дернового периодов не потому,
что он в них отсутствует, а вследствие того, что его количественно малое
выражение заслоняется его противоположностью, концентрацией элементов пищи
растений в форме органического вещества, т. е. развитием избирательной
поглотительной способности почвы и прогрессивным развитием условий плодородия
почвы. Почвы же переходной стадии дернового и почвы степного периодов,
сохраняя стационарное состояние развития избирательной поглотительной
способности, характеризуются регрессивным развитием условий плодородия
почвы.
Образование в почве минеральных соединений из органических их форм
может осуществиться или путём аэробного, или путём анаэробного разложения.
Этими двумя путями могут разлагаться органические вещества различного
происхождения. Органические остатки высших растений могут разлагаться
безразлично тем и другим процессом в зависимости от условий их отложения.
Но в^ё-таки мы должны отличать несколько случаев в разложении остатков
высших растений.
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЁМОВ 2Q7
Разложение остатков глубокок?ренных и бобовых растений степи. Остатки
иіубококоренных растений (главным образом, многолетние полыни)
разлагаются почти исключительнее аэробным путём. Эти растения принадлежат
к полукустарникам с главным стержнезым^орнем, очень многолетним (у белой,
яолыни до 100 лет и, может быть, даже больше) и чрезвычайно глубоким
(несколько десятков метров). Корневая шейка этих растений (подземная ил»
надземная, или одновременно обоих типов) ежегодно ранней весной образует
однолетние травянистые побегу причём каждый однолетний побег образует
свои самостоятельные придаточные корниі Придаточная корневая система
травянистых побегов ежегодно отмирает в период выгорания степи, и
дальнейшее развитие однолетних побегов и отложение зацаенызр питательных веществ
в корневой шейке обеспечиваются водой и зольной пищей главным корнем
жз горизонтов грунтовой воды, расположенных ниже первого; однолетние
стебли вегетируют до глубокой осени. Ежегодно отмирающая придаточная
корневая систему этих растений подвергается аэробному разложению.
Вторая группа, группа многолетних бобовых (голубая люцерна, астрагалы
н др.) по общему характеру развития не отличается от предыдущей, с той лишь
разницей, что на однолетних придаточных корнях их развиваются клубеньки,
содержащие азотусвояющие бактерии. К тр.етьей группе растений, остатки
которых разлагаются целиком аэробным процессом, принадлежот весенние
эфемеры и однолетние степные злаки, отмирающие со всей корневой системой
плодущих стеблей в период выгорания степи. Аэробным же путём разлагаются
после выгорания степи, и особенно после образования глубоких трещин, и все
мёртвые органические остатки, накопившиеся в почве в течение чернозёмной
стадии дернового периода. Таким образом, на долю анаэробного процесса
остаются только те побеги степной флоры, которые начали развиваться после
перерыва летней засухи, но не успели достаточно развиться до наступления
зимних морозов и были ими убиты. Поэтому ясно, что на долю анаэробного
разложения останется минимальное количество органических остатков, и
самый процесс пойдёт на затухание. Тем более будет затухать выражение
конечного результата анаэробного процесса, накопление органических остатков,
так как в почве, в которой циркулирует раствор бикарбоната кальция, все
время будет нейтрализоваться выделяемая анаэробами ульминовая кислота,
и работа анаэробов в отношении быстроты разрушения органических остатков
мало будет отличаться от работы аэробов.
Что касается второй группы органических веществ почв переходной зоны,
аморфного перегноя, то ульминовая кислота как продукт жизнедеятельности
анаэробных бактерий не может быть ими использована ни как источник энергии,
ни как источник шпци, и она может быть разрушена только аэробными
бактериями. Свободная гуминовая кислота, накопляющаяся в почве в течение
чернозёмной стадии, не может служить источником энергии для аэробов
(Никитинский), но служит для них превосходным источником азота.
Наконец, органические кислоты, получающиеся при анаэробном
разложении, нейтрализуются в почвах переходной зоны бикарбонатом извести и
разлагаются аэробами. Восстановленные минеральные продукты, результат жизне^
деятельности анаэробов, окисляются хемотрофными бактериями.
Таким путём в почвах переходной зоны органическое вещество постепенно
разрушается, и 'его зольные элементы переходят в минеральные соединения,
среднее количество которых, конечно, весьма приблизительно (в сторону
преуменьшения), может быть принято равным 50 000 кг, или 50 т, на
гектар. у
Передвижение минеральных соединений в почвах степи. Динамика
передвижения по массе почвы освобождающихся минеральных соединений в форме
растворов в почвенной воде как в вертикальном направлении, так и
приблизительно параллельно поверхности будет очень разнообразна и требует
детального анализа.
208
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Прежде всего обращает на себя внимание движение, приблизительно
параллельное поверхности почвы, в котором принимает участие подавляющее
большинство минеральных соединений. Это движение осуществляется током
почвенной воды (верховодки), возникающим ежегодно в период таяния снегового
покрова. В поверхностном горизонте всякой почвы (в переходной и особенно
степной зонах) всегда изобилуют неволосные промежутки (ходы червей, личинок
насекомых, насекомых, мокриц, пауков, грызунов, истлевших корней и т. п.).
Эги ходы настолько обильны, что гидротехнические сооружения, как правило,
нельзя возводить непосредственно на поверхности почвы (осадка и деформация
сооружений), а необходимо снять и удалить верхний слой «растительной земли»
на глубину не мень.ле 70 см и до 1 м. Снеговая вода, проникая в эти неволосНые
Рис. 94. Поверхность солончака^ покрытого белыми выцветами солей
и солеросом (Salicornia herbacea L.) (по Б. Келлеру).
ходы, повинуясь силе тяжести, передвигается по направлению уклона.
Неволосной ток воды, вследствие сопротивления породы и встречая на пути уже частично
занятые каналы, превращает своё первоначально ускоренное движение в
замедленное. Избыток воды, получающийся вследствие этого замедления, не может
с достаточной быстротой проникнуть вниз по волосной лёссовидной породе
и принуждён подниматься вверх к поверхности почвы, выходя в наиболее
пониженных элементах рельефа на поверхность почвы. В зависимости от
величины водосборной площади понижений рельефа, преимущественно бессточных
(вследствие преобладания процесса дефляции над процессом эрозии), выходящая
•на поверхность почвенная вода может образовать или временное (весеннее)
скопление воды, высыхающее более или менее быстро («грязи», «соры», «шоры»,
«лиманы», «поды»), или озёра (бессточные).
Второй род движения растворённых в воде минеральных соединений
происходит под влиянием волосного передвижения воды в массе почвы. Это волосное
передвижение растворённых минеральных соединений может осуществляться
только в двух направлениях, нисходящем и восходящем, вертикальном в том
и в другом случае, и часто характеризуется как «миграция солей» (не вполне
правильно, так как передвигаются не одни только соли).
—— ¦¦т-.-чі—і.г.---. ., ¦¦¦¦ . ¦"¦¦да»—м-гігр.-л:.-Ціл,-ц'.і ¦¦. ілш: -., . ¦.. - г:і=АЖ ;- <& .jiS-.-t
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ 20?
Богатство степных почв азотом. Биологическое, в подавляющем
преобладании аэробное, разрушение органического вещества происходит в переходной
(равно и в степной) зоне в условиях щелочной среды, при этих условиях процесс
нитрификации протекает беспрепятственно и энергично. Поэтому при
разложении всех типов органического вещества образуется большое количество
нитратов. В особенности это касается остатков бобовых, которые изобилуют
как рреди эфемеров (люцерны, клевера, пажитники, донники), так и между
степными (клевера, донники, люцерны) и в группе глубококоренных (голубая
люцерна, эспарцет, астрагалы) В еще большей мере это касается перегнойных
веществ", гуминовой, ульминовой и особенно апокреновой кислот и солей
последней.
В то же время необходимо отметить, что в этих зонах процессы разрушения
нитратов развиты в очень слабой степени: анаэробный — вследствие вообще
подчиненного и непродолжительного выражения анаэробиозиса в обеих зонах,
аэробный — вследствие слабого его развития в почвах под покровом природной
растительности и широкого распространения приема сжигания жнивья на
почвах культурных. Поэтому, а также и вследствие широкого распространения
азотобактера (С. П. Костычев), почвенный раствор и «солевые» выпоты на почвах
этих зон всегда богаты нитратами, и, повидимоаду, почвы этих областей
нуждаются в азотном удобрении меньше, чем в других (20 лет непрерывной культуры
табака без снижения урожая и внесения удобрения). Нитраты при передвижении
раствора по массе почвы частично вновь входят в биологический круговорот.
Так как они представляют соли, до известной степени физиологически-щелочные,
то они могут при поглощении растениями аниона азотной кислоты быть
источниками образования в почве свободных катионов. Насколько позволяют судить
произведенные мной немногочисленные микрохимические анализы водных
вытяжек кз почв этих зон, нитраты циркулируют в этих почвах в троякой форме.
нитрата кальция, цитрата калия и нитрата натрия. При биологическом
поглощении аниона азотной кислоты катионы кальция и калия могут быть поглощены
растениями в меньшем количестве, а катионы натрия в еще меньшем, чем анион
азотной кислоты Освобожденные катионы немедленно будут связаны свободной
углекислотой, образовав углекислую известь, углекислое кали, углекислый
натр
Слабая изученность золы степных растений. При аэробном разложении
остатков всех групп раетителвного покрова почв переходной зоны образуется
комплекс минеральных соединений, различающийся для разных групп только
количественным содержанием различных ингредиентов, составляющих комплекс
Малая изученность так называемых «ближайших составных частей» золы
разных групп растений, т. е. соединений, в которых сочетаются различные
химические Элементы золы, чрезвычайно затрудняет составление точного
понятия об их участии в химизме почвы. Эта малая изученность, граничащая с
невежеством, представляет главную причину (вместе с полным отсутствием
приложения материалистической диалектики и исключительным применением голого
механицизма) блуждания агрохимии в лесу бесчисленного количества «гипотез»
и «теорий», создаваемых для объяснения каждого отдельного, разрозненного
«явления», наблюдаемого при недостаточном учете условий, в которых протекает
процесс.
Мы до сих пор еще принуждены пользоваться «валовым» составом золы и
«общими» выводами, которые можно сделать, сопоставляя требования растений
с условиями среды. Прежде всего мы,можем сделать общее заключение, что,
вследствие .общей потребности всех растений всех групп віфосфоре и малой его
распространенности в природе, фосфор, освобождающийся при разложении
всех растительных остатков, будет немедленно поглощаться живыми макро-
и микроорганизмами почвы. При аэробиозисе, протекающем в условиях
щелочной реакции, единственную форму, в которой фосфор может выделяться
из органического BeujecTBaj представляет фосфат кальция (вероятно, трехоснов-
14 Почвоведение—216
210 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ный). Вследствие крайней слабости выражения и краткосрочности анаэробиозиса
в почвах переходной и степной зон, образование воднорастворимых закисных
соединений железа исключено, и, следовательно, образование соединений
фосфора -с железом, невидимому, неосуществимо в природных условиях зоны
переходных почв.
Биологическое поглощение фосфора может осуществиться только из
раствора трехосновного фосфата кальция в воде, содержащей растворимую
углекислоту (переход в монофосфат).
При этом процессе часть кальция трехосновного фосфата освобождается
и остается в почве в форме бикарбоната окиси кальция. Вследствие процесса
биологического поглощения фосфора, его соли по большей части встречаются
в виде кратковременной составной части почвенного раствора с щелочной
реакцией и, повидимому, не встречаются в поверхностных выцветах таких почв.
Большой интерес в отношении состава золы представляют три группы
растений, слагающих растительный покров почв переходной и степной зон, —
бобовые, злаки и глубококоренные.
Бобовые появляются, как правило, массами, начиная с конца чернозёмной
стадии, когда под влиянием сильного преобладания анаэробиозиса вся
растительная группировка луговой степи начинает испытывать азотное голодание.
Этот момент, связанный во времени с образованием глубокого карбонатного
горизонта, служит стимулом развития многолетних бобовых с глубоким корнем,
обеспечивающим им как обильное питание кальцием, потребность в котором
у бобовых очень велика, так и независимость от водного режима поверхностных
горизонтов почвы. Второй период появления бобовых, наступающий в более'
поздней стадии развития процесса деградации черноземов, характеризуется
массовым появлением однолетних бобовых в растительной группировке весенних
эфемеров.
Господствовавший осенью в конце черноземной стадии
почвообразовательного периода нисходящий ток воды вымыл все легко растворимые в воде и не
поглощаемые почвой нитраты до предела волосного промокания почвы. Процесс
зимней перегонки водяного пара в замёрзшие верхние горизонты почвы,
очевидно, не мог возвратить вымытые нитраты в верхние горизонты. Таким
образом, группа однолетних эфемеров не была бы в состоянии развиться без
наличности эфемерных бобовых, потребность которых в извести удовлетворяется
теперь легко, вследствие вскипания почвы в стадии южного чернозема по всему*
разрезу до поверхности. \
Зола бобовых характеризуется одновременным большим содержанием
извести и серы.
В результате этого при аэробном разложении органических остатков
бобовых одновременно образуются углекислый кальций, сернокислый кальций
и сернокислые соли щелочей калия и натрия. Эта комбинация солей определяет
чрезвычайно важную роль бобовых как в сельскохозяйственном производстве,
так и в развитии природных почв. Слабые (в смысле концентрации) растворы
сернокислого кальция, как соединение сильного основания с сильной кислотой,
подвергаются электролитической диссоциации с образованием катиона
кальция и аниона серной кислоты. Растворы бикарбоната окиси кальция (извести),
как соединение сильного основания со слабой кислотой, подвергаются
исключительно только так называемой гидролитической диссоциации с образованием
гидроокиси кальция, воды и углекислоты.
Воздействие водного режима стенных почв на их минеральные соли.
Гранула коллоидального (аморфного) природного перегноя (ульмина), несущая
отрицательный электрический заряд, способна поглощать только ионы,
несущие положительный электрический заряд, т. е. только катионы; при этом
поглощённые катионы просто удерживаются на поверхности гранулы, причём
гранула не входит ни в какие химические взаимоотношения с поглощённым
катионом вследствие абсолютной нерастворимости в воде вещества гранулы
Щи i i i i ¦¦ I ~ ^з
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ 21 i
л-- д— ы - Д- ' ¦¦ ' ' ¦ - ——' ' "-" "
V
довдоида. От валентности катиона, поглощенного гранулой коллоида, зависят
отношения крллоида (в данном случае перегноя) к воде. Если коллоидом
поглощён одновалентный катион (поглощенное основание), то гранулы коллоида
приобретают способность рассеиваться в воде, образовывать так называемый
коллоидальный или ложный раствор; коллоид обладает свойством клея, т е
такой перегной непрочен или недеятелен. Если коллоид (в данном случае
перегной) содержит в поглощенном состоянии двухвалентный катион (катион
кальция), то гранулы коллоида (перегноя) теряют способность рассеиваться в воде,
коллоид приобретает свойство цемента (нерастворимость в воде); такой перегной
становится прочным, или деятельным. Трех- и многовалентные катионы еще
недостаточно исследованы в этом отношении. На этой особенности катиона
кальция основано введение в севооборот многолетнего травяного поля, или
так называемое полевое травосеяние (точнее, травопольная система
земледелия), т. е. посев смеси многолетнего рыхлокустового злака и многолетнего
бобового. Многолетний рыхлокустовой злак своей корневой системой придает
пахотному горизонту комковатую структуру и пропитывает комки перегноем,
многолетнее бобовое вносит в почву катион кальция и придает перегною,
а следовательно, комковатой структуре, прочность
Получающаяся при гидролитической диссоциации бикарбоната ^кальция
в почве гидроокись кальция перегноем не поглощается; она может придать
бесструктурной почве только микроагрегатность, лессовидность.
Иная роль сернокислых солей щелочных металлов, натрия и калия, также
образующихся в процессе аэробного разложения остатков бобовых в почвах
переходной и степной зон Обе соли, образуясь в почве одновременно с гипсом
и встречая почву, пропитанную до поверхности бикарбонатом кальция, входят
с последним в обменную реакцию. В результате обмена образуются гипс и
бикарбонаты натрия и калия (Гильгард). Каждую осень образовавшиеся при
разложении остатков бобовых воднорастворимые бикарбонаты окиси кальция,
сернокислый кальций, сернокислые натрий и калий и бикарбонаты натрия и
калия (бикарбонаты натра и кали) промываются волосным нисходящим током
воды до глубины предельного промокания почвы.
В течение всей зимы протекает процесс перегонки водяного пара в
поверхностные горизонты пбчвы, и, как было выяснено выше, протекает процесс
развития и передвижения вверх так называемого мёртвого горизонта. Совер
шенно очевидно, что при этом процессе высушивания нижних горизонтов почвы
перегонкой из них водяного пара соли, бывшие в растворе, не могут
передвигаться вместе с водяным паром, и на нижней границе волосного проникновения
нисходящего тока воды в почву будет происходить сгущение концентрации
почвенного раствора. Это сгущение концентрации почвенного раствора тотчас
вызовет два процесса. При перегонке воды из раствора, очевидно, исчезнет
и угольная кислота, бывшая в растворе, и бикарбонат извести перейдет в почти
нерастворимый карбонат извести, который отложится в форме мельчайшего
порошка. Совершенно так же и сернокислый кальций (гипс), вследствие малой
растворимости (1 часть приблизительно в 400 частях воды), выпадет из раствора
в форме кристаллов и друз, которые из года в год растут, часто достигая крупных
размеров (кристаллы до 7 см длины, друзы до 50 см в поперечнике), и образуют
так называемый гипсовый горизонт на глубине около 1,5—2 м. Кроме того,
в этом горизонте откладываются тестоватые кристаллы недостаточно исследо
ванных сложных (двойных, тройных) солей кальция, натрия, калия и магния.
Очевидно, что по той же причине зимнего иссушения верхнего слоя мертвого
горизонта в нем будут отлагаться кристаллы воднорастворимых солей, образуя
так называемый соленосный горизонт. Наиболее часто встречаются друзы
сернокислого натрия (до 5 см длины) и друзы двойных и тройных'солей гипса
и сернокислых щелочных металлов (до 15 см в поперечнике).
Обособление соленосного гипсового горизонта. Отлагается^ таким
образом, так называемый гипсовый горизонт. В отличие от горизонта вскипания,
212 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
гипсовый горизонт может обособляться в самых разнообразных формах,. Иногда
гипс выделяется в форме аморфного тонкого порошка, как и углекислая известь,
но в глинистых породах он то образует прозрачные одиночные кристаллы,
то двойники., имеющие форму наконечника стрелы. В мелкопесчаных породах
он выделяется или в форме друз небольших кристаллов, или в форме огромных
друз крупных кристаллов. В крупнопесчаных породах он выделяется или в
форме крестообразных двойников, или в виде одиночных, часто огромных
кристаллов. В песке гипс выделяется всегда в виде кристаллов, захватывающих
массу породы (Репетек, Туркменская ССР). Наконец, в нижних дилювиальных
валунных песках, если они расположены неглубоко, гипс выделяется в виде
длинных белых щеток, содержащих иногда значительную примесь сернокислого
натрия.
Под влиянием* того, что часть гипса ежегодно отлагается в гипсовом
горизонте и в равновесной обменной реакции:
сернокислый натрий -(- бикарбонат кальция ^
7»: сернокислый кальций -f- бикарбонат натрия,
идущей одновременно и is нйпрввтгениігсягева направо и справа налево, при
проникновении почвенного раствора весенним восжодяіцим током в
поверхностный горизонт, временно нарушаются условия равновесия солей. Некоторое
количество бикарбоната натрия (двууглекислой сойЫ")," эквивалентное
количеству гипса, отложившегося в гипсовом горизонте, останется в почве в
свободном состоянии до тех пор, пока летний аэробный процесс разложения остатков
бобовых не восстановит солевого равновесия обменной реакции, обогатив почву
новым количесгвом сернокислого кальция, и все количествф образовавшейся
двууглекислой соды будет одновременно уравновешиваться образованием
эквивалентного количества бикарбоната извести.
Таким образом, при возникновении, всякого нисходящего тока раствор
почвенных солей будет в очень значительной степени освобождаться от солей
двухвалентных металлов (главным образом, кальция), которые осядут в
карбонатном и гипсовом горизонтах. В этих же горизонтах (особенно в гипсовом)
будут оставаться в форме кристаллов и соли одновалентных металлов, но ясно,
что вследствие гораздо большей воднорастворимости солей одновалентных
металлов относительное обеднение ими почвенное о раствора будет гораздо
меньше, чем трудно растворимыми солями двухвалентных металлов. Поэтому,
как во всяком нисходящем волосном токе почвенного раствора, так и в
неволосном токе почвенной воды будут всегда преобладать соли одновалентных
металлов, преимущественно натрия. Концентрация нисходящего вблосного тока
в природных условиях в среднем довольно постоянна. Она поддерживается
непрерывным влиянием на солевой режим почв переходной и степной зон
глубококоренной флоры этих зон.
Глубококоренные растения, преимущественно полыни и бобовые, только
в течение непродолжительного весеннего периода могут своей ежегодно
отмирающей поверхностной корневой системой использовать водные и пищевые
запасы почвенных горизонтов. В течение всего летнего и продолжительного
осеннего периода все водное и зольное питание этих растений осуществляется
(азотное питание небобовых не исследовано) из второго горизонта грунтовой
воды. Хотя эти грунтовые воды отличаются вообще чрезвычайно малой соле-
нрсть-sQ, но при ярко выраженных условиях испарения листовой поверхностью
(особещ$о у голубой люцерны) глубококоренные растения полностью
удовлетворяют свою большую потребность в зольной пище из этого источника. Понятно f
что вместе ? биологически важными солями в глубокую корневую систему
из грунтовой воды поступают и другие соли, вследствие^ простого их наличия
в грунтовой воде. Это поступление облегчается вследствие постоянного
нарушения осмотического равновесия, так как большинство глубококоренных растений
избавляется от избытка биологически непотребляемых или мало потребляемых
-солей лутем прямого выделения их растворов через гидатоды своей зелёной
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЁМОВ 213
поверхности (в особенности кермеки) или отложения в трудно растворимых
солях щавелевой и других кислот в виде рафид и других кристаллических
формах. Поэтому группа глубококоренных растений ежегодно переносит
(«перекачивает») в почвенные горизонты соли не только биологически важные,
но и значительные количества хлористого и сернокислого натрия (и калия),
причём эти соли происходят не из почвообразующей породы, подстилающей
почвы упомянутых зон, а могут происходить под влиянием процессов,
протекающих на расстоянии сотен километров, в области ледников.
В результате, несмотря на ежегодную промывку почвенного горизонта
током почвенной воды по уклону рельефа, соленосность водораздельных элементов
остаётся постоянной, тогда как соленосность отрицательных элементов
рельефа беспрерывно растёт.
Под влиянием осаждения сернокислого кальция в гипсовом горизонте
ежегодно нарушается количественное соотношение между содержанием солей
одновалентных и двухвалентных металлов в почвенном растворе. Количество
последних, могущих при диссоциации освободить катион кальция, уменьшается,
и это изменение неизбежно влечёт за собой изменения в составе поглощённых
оснований. В течение чернозёмной стадии перегной был насыщен до
заполнения его полной ёмкости поглощения катионом кальция (и магния). При новых
условиях нарушенного равновесия солевого состава почвенного раствора часть
поглощённого кальция будет вытеснена натрием вследствие преобладания его
солей в почвенном растворе. Вытесненный катион кальция не может оказать
влияния на восстановление солевого равновесия почвенного раствора, так как
в условиях щелочной реакции почвы освободившийся катион кальция в
присутствии воды и углекислоты образует углекислую известь, которая при
диссоциации может образовать только окись кальция, неспособную к обменному
поглощению.
Бесструктурность почв переходной стадии и степного периода. Частичное
замещение поглощённого перегноем катиона кальция катионом натрия тотчас
отразится на структуре почвы. В обыкновенном и тучном чернозёмах
природные комки отличаются максимальной прочностью, они могут быть раздроблены,
но в воде не расплываются. Связывавший комки перегной, насыщенный
поглощённым кальцием, обладал свойством цемента, и масса комков этих чернозёмов
скреплялась только сетью живых и мёртвых корней. По мере замещения
поглощённого кальция катионом одновалентного натрия перегной приобретал
способность рассеивать гранулы в воде, образовывать коллоидальный раствор,
т. е. приобретал свойства клея, крепко склеивать в сухом состоянии, но
расплываться в воде.
Липун. Этим определяется ещё один типичный признак южных чернозёмов,
их слитная комковатая структура. Комки, слагающие южные чернозёмы,
в сухом состоянии склеены между собой в местах соприкосновения; во влажном
состоянии поверхности комков размазываются, и они прилипают к орудиям
обработки. На народном языке неразрушенная обработкой структура
подпахотного горизонта в областях обыкновенных и тучных чернозёмов
характеризуется как «крупка», в области развития южных чернозёмов как «липун».
По мере развития деградации чернозёмов зольные элементы, входившие
раньше в состав органических остатков, во всё большем количестве переходят
в формы минеральных соединений. Образующиеся минеральные соединения,
независимо от степени их растворимости в воде, не могут подвергнуться
вымыванию из массы почвы, вследствие господства в ней волосного режима. Масса
этих минеральных соединений постепенно освобождается от солей кальция,
оседающих частью в карбонатном, частью в гипсовом горизонтах. Оставшиеся
соли одновалентных металлов, преимущественно хлористый и сернокислый
натрий, частью кристаллизуются в мёртвом горизонте. Оставшиеся в растворе
соли током почвенной воды постепенно передвигаются к пониженным элемен-
там рельефа, где их количество постепенно возрастает.
/
2l 1 ЧАСТЬ ПЬРВАЯ —ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Образование солонцов. С увеличением содержания в почвенном растворе
солей натрия процесс вытеснения из перегноя поглощённого кальция и
замещения вытесненного кальция натрием не ограничивается только поверхностью
комков, а охватывает всю массу каждого комка. Этот процесс поощряется
переходом вытесненного катиона кальция в углекислую известь.
Под влиянием насыщения всего перегноя каждого комка поглощённым
натрием вся масса почвы теряет прочность и обращается в сплошную раздель-
ночастичную массу. Полнота бесструктурности, или так называемой степени
дисперсности перегноя, в этом случае получает особенно яркое выражение
вследствие нахождения в числе растворённых солей карбоната и бикарбоната
натра. В присутствии этих двух солей, особенно карбоната натра, мельчайшие
глинистые механические элементы почвы утрачивают ту микроагрегатность,
или лёссовидность, которую они приобретают в присутствии бикарбоната
извести.
В таком состоянии деградирующие чернозёмы носят название солонца.
В структурном отношении солонец отличается от чернозёма, лишённого
приемами примитивной обработки комковатой структуры, так называемого
«выпаханного чернозема», тем, что выпаханный чернозём сохраняет свою
микроагрегатность, или лёссовидность, а солонец лишается и лёссовидности.
Выпаханный чернозём представляет бесструктурную почву, солонец — раздельно-
частичную. Характерная черта почвы солонца — содержание в ней так
называемого «растворимого перегноя». Эта растворимость не представляет
способности перегноя к молекулярному растворению; она простое следствие полной
дисперсности (раздельночастичности) аморфного перегноя, и та часть его,
в которой поглощённый кальций замещён натрием, в присутствии
растворённого углекислого или двууглекислого натра образует коллоидальный раствор.
Так как перегной, подобно всякому нерастворимому в воде органическому
веществу, способен сильно изменять объём в зависимости от степени своей
влажности, то в совершенно бесструктурном солонце эта способность передаётся
всей массе почвы. В структурном чернозёме изменяется в объёме каждый
отдельный комок, и это изменение происходит за счёт изменения скважности почвы,
мало отражаясь на изменении объёма всей массы почвы. В солонце изменении
объёма охватывает всю массу почвы как одно целое, что при высыхании приводит
к образованию сети глубоких трещин. Солонцы весной под влиянием первого
максимума влажности почвы представляют совершенно недоступную обработке
массу бесструктурной грязи. Высыхание солонцов вследствие их
бесструктурности происходит быстро, поверхность их разбивается трещинами, и такая
трещиноватая масса солонца также не поддаётся обработке вследствие
колоссальной связности отдельных глыб солонца (так называемые «трещинники»
Казахстана).
По мере удаления от отрицательных элементов рельефа вверх по склону
уменьшается содержание солей, притекающих с водораздела, и вместе с тем
уменьшается и степень солонцеватости деградирующих чернозёмов.
Передвижение молекуллрно-растворішой кремнёвой кислоты в почвах.
Последняя группа растительного покрова переходной зоны, оказывающая,
кроме прямого, и косвенное влияние на обособление пестроты почвенного
покрова зоны, — это злаки. Количественное участие злаков как в природном, так
и в сельскохозяйственном культурном растительном покрове огромно.
Особенность, отличающая состав золы злаков, представляет значительное содержание
кремнёвой кислоты. При аэробном разложении остатков злаков кремнёвая
кислота освобождается из них в двух формах. Первая — это нерастворимые
в воде кремнёвые скелеты специализированных клеточек эпидермического
покрова надземных частей злаков. Эти скелеты просто освобождаются от
органического вещества и переходят в золу, сохраняя внешние формы клеточек
(фитолитарии). Вторая форма — воднорастворимая, легко получаемая в водных
вытяжках золы злаков, полученной окислением мокрым путём на холоду и из
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ
215"
водных вытяжек почвы. Воднорастворимая кремнёвая кислота образует
молекулярный раствор, легко проникающий через клеточные стенки корневых
волосков.
После освобождения в почвах с кислой реакцией молекулярно-растворимая
кремнёвая кислота легко переходит в кремнезём, аморфную коллоидальную
форму, хорошо изученную в долинных подзолах. Освобождаясь в почвах с
щелочной реакцией, кремнёвая кислота долгое время остаётся в молекулярно-
растворимой форме, принимая участие во всех передвижениях почвенного
раствора и переходя в нерастворимую форму аморфного кремнезёма только при
высыхании её молекулярных растворов.
В такой форме она выделяется-в южных чернозёмах, когда ливневые воды
вносят в трещины почвы массу растворённой кремнёвой кислоты, накопившейся
Рис. 95. Поверхность солонца, покрытого порогиковатыми выцветами
аморфной кремнекислоты и с трещинами бесструктурной верхней
части почвы. Растительность состоит из чёрной полыни (Artemisia
pauciflora Web. и камфоросмы (по Б. Келлеру).
за бездождпый период в поверхностных слоях почвы и в степном мёртвом
покрове. Высыхая на стенках трещин после обычно коротких ливней,
недостаточно промочивших почву, чтобы трещины сомкнулись, такая струя оставляет
«потёк» аморфного кремнезёма. Рёбра пластов вспаханных целинных южных
чернозёмов покрываются после высыхания белым выцветом аморфного
кремнезёма. При подсыхании свежих разрезов южных чернозёмов комки их
покрываются «присыпкой» кремнезёма, которой не было заметно, пока разрез был
ещё влажным. В случаях надвигания барханов на культурные земли после
остановки движения песков и зарастания их преимущественно флорой злаков,
через 5—6 лет, все погребённые песком деревянные предметы (изгороди, колья)
пропитываются кремнёвой кислотой (окаменевают). Остатки тростника в
межбарханных понижениях (между заросшими барханами) всегда оказываются
окремневшими.
При передвижении молекулярно-растворённой кремнёвой кислоты с почвен- -
ньгми растворами эффект, вызываемый её присутствием, может быть двояким.
При движении почвенной воды по уклону почвенный раствор, достигая солонцов^
216 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
не может беспрепятственно продолжать поступательного движения вследствие
перехода гидростатического движения воды в исключительно волосное в раздель-
ночастичной почве солонца. Остановившийся неволосной ток почвенного
раствора не может устремиться вниз, так как нисходящий волосной ток не
подчиняется ни силе тяжести, ни гидростатическому давлению, и проникновение
«го в глубину ограничено механическим составом почвообразующей породы
(её микроагрегатностью). Поэтому почвенный раствор под напором притекающей
со склонов воды выступает на поверхность солонца (пода, лимана, сора) и
покрывает его более или менее толстым слоем. Сюда же собирается и делювиальная
{снеговая) вода, приносящая все продукты аэробного даспада мёртвой степной
подстилки. Так как в огромном большинстве случаев отрицательные элементы
рельефа переходной и степной зон представляют бессточные понижения, то
-заполнившие их растворы целиком испаряются. Отлагающийся после испарения
Рис. 96. Поверхность солончака с покровом солянки Halocnemum strobl
laceum (Pall.) М. В. (по Б. Келлеру).
^воды осадок аморфного кремнезёма (часто аморфной кремнетитановой кислоты)
достигает иногда 5 см в одну весну. Этот аморфный бесструктурный горизонт
всегда покрывает нижележащий, очень плотный, вязкий, раздельночастичный
горизонт солонцов.
Осолодевание и солоди. Второй случай влияния молекулярно-растворимой
кремнёвой кислоты на ход почвообразовательных процессов в переходной
зоне наблюдается на очень пологих и длинных склонах. При пологих склонах
движение неволосного тока почвенной воды происходит более медленно. Поэтому
при большой длине склона ток почвенной воды, начиная приблизительно со
второй половины склона, может быть остановлен испарением воды
непосредственно из массы почвы корневой системой богатой весенней степной флоры.
Обратившись из неволосного тока, приблизительно параллельного
поверхности, в восходящий волосной, замещающий воду, испарённую корнями
растений, почвенный раствор, очевидно, пропитывает массу почвы, начиная снизу,
всеми растворёнными в нём веществами, в том числе и кремнёвой кислотой.
При высыхании раствора кремнёвая кислота переходит в форму аморфного
кремнезёма, нерастворимого в воде. Причины и условия перехода кремнёвой
ДЕГРАДАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМОВ
217
fh титановой) кислоты из молекулярно-растворимой в воде формы в
коллоидальную еще не изучены; не подлежит лишь сомнению участие в этом процессе
¦ «рганического вещества (микроорганизмов). Сначала отложение аморфной
кремнекислоты происходит в форме «присыпки» на комках почвы, в
дальнейшем мучнистый кремнезем заполняет как волосные промежутки комков, так
н неволосные просветы между комками, обращая их также в волосные.
Этот процесс носит название «осолодевания)) и протекает в условиях
щелочной реакции, в отличие от процессов подзолообразования и образования «ложных
і олонцов» («кусты», «осиновые кусты»), протекающих в условиях кислой
реакции почвы и при непременном участии леса как растительной группировки.
Кроме того, процесс подзолообразования протекает всегда в нисходящем
направлении, начиная с поверхности почвы; процессы же осолодевания и
образования ложных солонцов всегда начинаются снизу, от границы проникновения
корней травянистой флоры по направлению к поверхности почвы. При крайней
степени развития этого процесса образовавшаяся почва получает название
«солоди».
Огромное большинство степных злаков (кроме пырея и части тонконогов)
принадлежит к типу микотрофно питающихся. К этому же типу питания
принадлежат и «пластовые» культурные растения, твердая пшеница (Гордеиформе,
Дурум), пластовое просо (так называемое «оренбургское», но не «рязанское»
и не «тамбовское»), лен-кудряш и оставленный культурой «степной» овес.
К типу микотрофно питающихся относится и опаснейший сорняк — овсюг
(«фатуа»).
Выделяемая микоризой этих микотрофов креновая кислота немедленна
усредняется бикарбонатом кальция, и креновая кислота крената кальция
разрушается аэробным процессом, образуя в конечном результате воду,
углекислый кальций и нитрат кальция.
Той же участи подвергаются и реликты подзолообразовательного процесса,
протекавшего в карбонатной морене, так называемые журавчики, или дутики.
Журавчики отлагаются в опесчаненных горизонтах лессовидной
карбонатной морены и состоят из названной почвообразующей породы, в которой
под влиянием анаэробного процесса разрушения крената кальция отложилась
масса порошковидной углекислой извести, и эта смесь сцементирована
отложением аморфного коллоидального апокрената кальция. Вследствие высыхания
коллоидальной массы апокрената тело журавчиков внутри разорвано
трещинами, сливающимися в полости.
При наступлении преобладания аэробиозиса в массе почвы переходной
зоны журавчики начинают разлагаться. Разложение направляется по двум
путям. Апокренат кальция, содержащий органическое вещество, очень богатое
азотом, разрушается бактериально, образуя вышеназванные продукты и
обнажая одновременно содержащуюся в журавчиках углекислую известь.
Последняя под воздействием переменных токов воды в почве переходной зоны начинает
частью переноситься в карбонатный горизонт, частью распределяться по всей
массе почвы в виде бикарбоната кальция. Таким путем журавчики сначала
теряют свою резкую оформленность, переходя в так называемую белоглазку,
которая в начале процесса сохраняет еще резкость контуров отдельных
«глазков», но по мере развития процесса глазки, постепенно рассасываясь по массе
породы, теряют резкость контуров и интенсивность белизны окраски и, наконец,
совсем исчезают. Сохраняются лишь те горизонты журавчиков, которые в
процессе развития почвенного покрова и рельефа зоны оказались в пределах
мертвого горизонта.
Таков чрезвычайно сложный ход диалектического развития комплексного
почвенного покрова переходной зоны.
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
'-——~ ф — ~-=
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
ПРОЦЕССА
Причины смены растительных формаиий. ¦— Изменения климата сухой
степи — Надпочвенный сток и гидрографическая сеть зоны степей —
Степной период почвообразования в СССР — Среднеазиатский лесс —
Эрозия почв степной области. — Пресные и горько-сол ные почвенные
соды — Образование солончаков — Сели и каменные реки — Область
поймы среднеазиатских рек. — Речные пески степной области. — Мате-
риковые моренные пески — Такыр и ana — Каменистая степь. —
Растительность песков степной области — Степная зона в европейской части
СССР. — Глубоко'толбчатые солонцы области пермской морены —Ьы*
горанир посевов^ захват, или запал, растений — Чернозпмовидиые почвы
переходной области. — Деградация тучных черноземов. — Латериты,
красноземы. — Буроземы Раманна.
В предыдущих главах было выяснено, что свойства двух основных
растительных формаций, деревянистой и травянистой, привели *к неизбежной победе
более молодой, позже занявшей территорию формации. Лес должен был уступить
место травянистой растительности. Но и травянистая формация складывается,
как это уже было показано, из двух элементов, в зависимости от наличия в ней
-двух антагонистически противоположных моментов.
Эти антагонистические моменты в составе травянистой растительной
формации — два типа низших организмов, одновременно представленных в ней,
анаэробные и аэробные бактерии.
Причины смены растительных формаций. Сами растительные формации
накопляют в обитаемой ими среде такие свойства, которые диалектически
неизбежно должны привести к изменению условий среды. Под влиянием
господствующей растительности климат страны может обладать диаметрально
противоположными свойствами, хотя бы сумма ежегодно притекающих элементов
его .оставалась неизменной.
При этих беспрерывно меняющихся условиях количественное преобладание
той или иной растительной формации зависит от того функционального её
свойства, которое позволяет ей количественно влиять на изменение наличия
¦факторов жизни растений.
Растительные формапии беспрерывно влияют на окружающую среду,
приводя поочерёдно все факторы жизни растений к состоянию абсолютного
или относительного недостатка.
Изменения климата сухой степи. Установившийся исключительно волосной
поверхностный водный режим почвенного покрова переходной зоны, очевидно,
должен глубоко отразиться на изменении всего режима и баланса воды всей
.толщи почвы и почвообразующей породы, равно как и на водном балансе всей
воны. Ясно, что эти изменения должны также неизбежно отразиться на
изменениях ряда элементов, определяющих климат переходной зоны. Глубокая
.взаимосвязь и взаимозависимость стадий и периодов развития
почвообразовательного процесса с развитием элементов климата (в пределах одного
климатического широтного пояса) уже давно и ярко отразились в статическом, сейчас
уже явно недостаточном понятии почвенно-климатических зон.
\ Надиочкеигный сток и гидрографическая сеть зоны степей. Раз
проникновение атмосферной воды в массу почвы может осуществиться только волосным:
путём, то, вследствие прогрессивной замедленности нисходящего волосного,
движения воды и независимости его от влияния силы тяжести и
гидростатического давления, количество дождевой воды, проникающей в почву, должно быть
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 2іі
меньше количества выпадающего дождя. В среднем количество дождевой воды,
проникающей в почву, будет равно 30% количества выпадающего дождя;
70% дождевой воды стекает по уклону поверхности почвы. Скопление
весенней снеговой воды на поверхности почвы совпадает с первым весенним
количественным максимумом влажности почвы, т. е. с моментом, когда все почвенные
капилляры заполнены водой и нового количества воды вместить не могут.
Можно принять, что в широтном поясе умеренного климата годовое количество
дождя в среднем приблизительно равно среднему годовому количеству снега.
Так как всё количество снеговой воды (100%) стекает по уклону поверхности
почвы, а дождевая вода на 70% подвержена той же участи, то ясно, что из всего
годового количества атмосферных осадков в среднем только 15% могут
проникнуть в почву.
Проникшее в бесструктурную почву количество воды обладает двумя свой-*,
ствами: оно может проникнуть в почву лишь до ограниченной глубины, опре-
Рас. 97, Наносы грубых элементов на склона» степной реки.
деляемой в бесструктурной почвосбразующей породе её механическим составом»
а в лёссовидной — её агрегатным составом, в среднем не глубже 2 м (Гильгард);
запас проникшей в бесструктурную почву воды отличается крайней степенью
«эфемерности». Он тотчас после прекращения притока воды к поверхности
почвы переходит в восходящий ток, скорость которого зависит от быстроты
испарения воды с поверхности почвы и от количественного содержания воды
в почве; или запас воды в почве потребляется растительностью, причём в
горизонте распространения корней восходящего тока воды не возникает.
Восходящий ток воды в этом случае может возникнуть только в горизонте ниже
области распространения корней по направлению к горизонту их распространения.
Последствия этой стороны поверхностного водного режима бесструктурной
почвы совершенно ясны. Прежде всего очевидно, что на всей территории
бесструктурной почвы совершенно прекращается питание грунтовых вод
атмосферными осадками.
Этот момент в связи с изменением условий надпочвенного стока воды .
' приведёт к резкому изменению характера режима всей речной сети области
развития бесструктурных печв.
'¦—¦-»¦ '.-г— I - ¦ ¦ II - -1 I .-
220 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Вследствие малой облесённости области, а следовательно, дружности
весеннего таяния её снегового покрова и в результате 100% надпочвенного
стока снеговой воды весенние разливы всех рек области достигают
максимальной величины. Интенсивность надпочвенного стока воды повлечёт размыв, —
образование овражной сети и смыв поверхностных слоев почвы. Эти процессы,
развитые и под покровом природной травянистой растительности, достигают
катастрофических размеров после примитивной распашки и такого же
сельскохозяйственного использования почвенного покрова области. Снесённые смывом
механические элементы почвы и размытые элементы почвообразующей породы
подвергаются сортировке в речных руслах. Мелкие элементы пыли и глина
уносятся в бассейны впадения рек; крупные элементы, песок, хрящи камни,
или откладываются в русле при всяком уменьшении скоросш течения, или
Рас. 98. Песчаные пучугуры в Астраханской области.
выносятся разливом на бечевники и после спада вод разлива разносятся ветром,
образуя дюны, вздутые пески и барханы (кучугуры).
После спада весенних вод режим рек может быть двояким, в зависимости
от характера самой реки. Реки, весь водосборный бассейн которых лежит
в области развития бесструктурных почв, по большей части совсем пересыхают,
обращаясь в так называемые балки («лощины» (?) по А. С. Козменко), в которые
впадает овражная сеть. Балки сохраняют все признаки рек, пойму, террасы
и пр., и только русло их покрыто растительностью, так как питание их из
первого горизонта грунтовой воды совершенно прекратилось. В русле балок
ежегодно весной откладываются и передвигаются с весенними паводками грубые
наносы из разнообразных элементов, песка, хряща, камней, журавчиков,
неразмытых комков почвы и т. п. Часто русло балок превращается в ряд бочагов,
образующихся вследствие пересыпки русла вышеупомянутыми наносами и
овражными выносами. Часть бочагов может сохранять воду в течение всего
года вследствие пополнения её ливневыми водами. Иногда русло балок может
прерываться озёрами, представляющими подобные же более глубокие бочаги
(бывшие омуты), питаемые более глубокими горизонтами грунтовых вод, область
питания которых пространственно шире территории бесструктурных почв.
"¦'¦»"¦ '¦»¦¦¦ ¦, '¦ ¦¦"¦ ¦¦¦¦ Г'1- -;¦¦¦¦¦¦— ¦..¦¦... ........ t ...¦....-. ¦ , , . ..-- ...._. , _g
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 221
Сохраняют характер неперемежающихся, постоянно текущих рек только
такие, водосборный бассейн верховьев которых или их больших притоков
лежит в зоне, сохранившей в значительной части лесной по'кров, или реки,
истоки которых лежат в области ледников. Но и реки этого порядка, входя
в область бесструктурных почв, претерпевают глубокие изменения в своем
режиме. Их меженный уровень после многоводного весеннего разлива быстро
понижается до своего минимального, часто не судоходного уровня. Кроме
того, фарватер реки ежегодно после весеннего разлива оказывается
загроможденным песчаными мелями и перекатами, отлагающимися каждый раз на новых
и неожиданных местах. Степень понижения меженного уровня может дойти
до полного исчезновения течения даже таких рек.
Комбинация бочажной, питаемой местами выходами («ключами») более
глубоких горизонтов грунтовой воды, с исчезновением нижнего течения русла
реки может образовать реку «без начала и конца».
Понятно, что все ключи, питавшиеся из первого горизонта воды, также
иссякают, и о них сохраняется только воспоминание, зафиксирована е в
названиях урочищ или населенных мест. Сохраняются лишь немногочисленные
ключи, определяемые выходами более глубоких горизонтов грунтовых вод.
Такие ключи обыкновенно приурочены к нижним концам глубоких оврагов.
Следует обратить внимание на неправильность переоценки так называемой
дренирующей роли овражной сети, которой обыкновенно приписывают
исчезновение грунтовой воды первого горизонта. С таким чисто механическим
связыванием в порядке причинной зависимости двух совместно существующих
явлений, конечно, согласиться нельзя, так как диалектический-анализ приводит
с неопровержимой убедительностью к выводу, что оба процесса, наличие
овражной сети и исчезновение первого горизонта грунтовой воды, представляют
функциональные следствия одной и той же причины, установления волосного
порядка водного режима почвы как функционального следствия ее
бесструктурности.
Степной период почвообразования в СССР. Остановимся на изучении степ*
ного периода почвообразовательного процесса в чистой форме его проявления.
В такой форме он встречается в равнинной части среднеазиатских республик,
Почвообразующие породы, покрывающие эти обширнейшие равнины, так
называемый «среднеазиатский лесс», представляют также моренные отложения.
Страна в своей геологической истории пережила ряд оледенений, и отложения
материкового льда последнего оледенения залегают на моренных наносах
предыдущего оледенения, что в значительной мере затушевывает ясность общей
картины.
Внимательное изучение мягких покровных пород, начиная с высот Памира,
Тянь-Шаня и Тарбогатая и до бассейнов Аральского и Каспийского морей,
с несомненностью устанавливает, что вся поверхность необъятной равнины
покрыта валунными наносными породами. В ередней части своего
распространения они сложены из карбонатной морены с незначительной примесью
элементов кислой алюмосиликатной морены. По направлению к югу карбонатная
морена постепенно обогащается элементами кислых алюмосиликатных пород,
переходя местами в чистую кислую алюмосиликатную морену.
В северной ча^ти к карбонатной морене примешиваются кислые алюмосили-
катные и кварцевьг? породы.
Валунные мягкие наносы на обширных площадях подстилаются более или
менее мощным горизонтом полуперемытой валунной или безвалунной, песчаной
или хрящевой породы. Весьма характерная особенность этой полуперемытой
породы — присутствие в ней «глиняных валунов». Глиняные валуны
представляют окатанные куски несортированной глинистой породы, подстилающей
в тех же местах полусортированную породу, *
С юга, юго-востока и отчасти с юго-запада вся обширная равнина окружена
высочайшими горными цепями, отроги которых местами далеко вдаются в рав-
222 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
нину. Эти горные цепи и теперь ещё несут на себе многочисленные
ледники.
Эта часть страны наиболее древняя по абсолютному почвенному возрасту
по сравнению с более северными частями. Исследование открывает в самых
разнообразных частях области реликтовые остатки предшествовавших периодов
стадий почвообразовательного процесса.""
Находятся погребённые более поздними делювиальными наносами
отпечатки тундровых лишайников, обратившихся в известковую кору, покрываю-'
щую элементы погребённого элювия. В этих остатках можно не только открыть
присутствие щавеледокислого кальция, но микроскоп показывает и
превосходно сохранившие форму апотеции лишайников и их слоевища.
Далеко не редкими представляются находки в этой области пластов
погребённого торфа с превосходно сохранившимися раковинами моллюсков. Ещё более1
часто находятся остатки корневищ хвощей, тростника и ряда плотнокуетовых
злаков,-оставляемых ветром вместе с валунами и-хрящом в котловинах
выдувания. В последних же находятся плитки и массовое скопление бобовин рудяка.
В глубоких разрезах под покровом навеянного пеека нередко залегают м"ощные
структурные почвы, сохранившие ещё остатки перегкоя. Наконец, всюду под
покровом современной бесструктурной и, бесперегнойной поймы неизменно
встречаются мощные горизонты зернистой поймы* Всюду в почвенном покрове
страны запёчатлён и почвенный возраст страны.
Обширная коллекция Почвенногагрономического музея моего имени в
Тимирязевской сельскохозяйственной академии располагает сотнями образцов таких
реликтов из числа тех нескольких тысяч образцов, которыми музей обязан
неутомимой энергии -Дмитрия Демьяновича Букинича, проникавшего в трудно*
доступные места этой области.
Полное разрушение всего количества перегноя, ежегодно созидаемого зе-*
лёной растительностью и микроорганизмами, влияет на все свойства почвен*
ного покрова страны, а через него и на климатические условия области.
При оценке значения этого факта нельзя упускать из виду, что вся
территория области покрыта почвообразующей породой, в которой карбонат
извести занимает видное место. Присутствие поглощённого иона кальция в
такой почве поддерживается как бы автоматически.
Растительность, выросшая на почве, богатой известью, всегда содержит
в золе большое количество кальция в силу простого преобладания солей этого"
элемента в почве. Поэтому ежегодно разлагающаяся растительность беспре*
рывно снабжает почву новым количеством солей кальция и устраняет
возможность вымывания поглощённого катиона кальция путём обменного разложения
с катионами одновалентных металлов.
Среднеазиатский лёсс. В результате все почвы этой области, независимо от
механического состава, отличаются совершенно выраженной агрегатной струк*
турой, что и заслужило им название лёсса. Среднеазиатские лёссы не имеют
ничего общего с эоловым лёссом, под которым подразумевают породу, сложенную
из мельчайших частичек, принесённых ветрами из отдалённых областей. Почво4
образующей породе, заключающей гравий и валуны самых разнообразных пород,
нельзя приписывать экзотическое эоловое происхождение. Нахождение 6e3L
валунного лёсса в поймах рек, берущих своё начало в ледниках, тоже не имеет
ничего общего с эоловым происхождением.
' Агр^гатность лёссовидной почвы или породы придаёт всей массе её
равномерно однородное свойство волосности. Движение воды в такой породе почти
исключительно волосное.
Это накладывает определённый отпечаток как на водный режим почвы,
тзак и на водный режим всей страны, а следовательно, и на климат её. Волосное
движение во^цы совершается с прогрессивно замедляющейся скоростью; при
этом чем больше начальная скорость этого движения, тем больше и'быстрота
замедления .движения,— тем скорее он& затухает. В лёссоцых, ^регат*шх
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 223
породах первоначальная скорость волосного движения воды очень невелика,
и поэтому они промачиваются на большую глубину, нормально до 1—1,5 м.
Во время дождя начинается волосное просачивание воды в почву, но
вследствие скорого замедления его всё количество притекающей воды не успевает
проникнуть в массу почвы. На поверхности почвы быстро обособляется слой
капельножидкой воды, появляются делювиальные струи. Так как поверхность
почвы не обладает прочностью структуры вследствие отсутствия перегноя, то
размыв её соверщается очень легко.
Эрозия дочв степной области. Отсюда парадоксальная на первый взгляд
особенность этбй области:*количество выпадающих'осадков очень невелико, а
следы эрозионной деятельности воды чрезвычайно велики.
Таковы условия притока воды в почву. Но как только прекратился дождь,
так тотчас начинается испарение воды поверхностью почвы. Создается разница
в степени влажности поверхности почвы и её нижних горизонтов, и волосной
ток всей массы воды направляется к испаряющей поверхности почвы. Так как
испарение с поверхности беспрерывно продолжается, а следовательно,
беспрерывно поддерживается абсолютная величина меньшей влажности на
поверхности почвы, то и скорость этого восходящего волосного тока воды становится
равномерной или ускоренной в зависимости от скорости испарения. Вследствие
того что все промежутки почвы обладают равномерно-волосными свойствами,
весь запас воды всей своей массой направляется к испаряющей поверхности, и
почва быстро и полно высыхает до состояния мёртвого запаса воды*
неспособного передвигаться волосным путем,.
Чем мелкозернистее почва, тем больше величина суммы поверхностей её
частиц, и следовательно, тем больше и величина мертвого запаса воды почвы.
Величина мёртвого запаса воды приблизительно вдвое больше величины гигро-
скопичностд почвы, т. е, того количества воды, которое сгущается на
поверхности частичек почвы в'атмосфере, насыщенной водой при условии постоянства
температуры почвы и воздуха, равной 15°* Величина мёртвого запаса воды
колеблется для различных-^?чв-^-?чеиъ-^ни^юки^^ределgra*
Приведём полученные разными исследователями величины мёртвого
запаса воды {в процентах от веса почвы):
Песчанпя почва 1,5 П?регнойно-песчаная почва »,,... 12,3
Супесчаная -> 2,2 Чернозем 14Д7
Суглинистая > 4,7 Торфяные почвы 20—50
Глинистая » 8,0
Влажность самого поверхностного горизонта почвы, когда в ней остался
мёртвый запас воды, падает ещё ниже, и почва, лишенная агрегатного
состояния, обращается в пыль. Это происходит потому, что дождь легко выщелачивает
углекислую известь вниз, возвращение же последней вверх с волосным током
воды сильно затруднено.
Запас воды в такой почве и невелик, и непрочен; он эфемерен.
При таком водном режиме почвы, независимо от свойств почвообразующей
породы, питание рек второго порядка совершенно прекращается, и остаются
только реки первогр порядка, питаемые грунтовой водой, бассейн которой
лежит в горных областях, еще не утративших своего покрова леса, или в
областях, питаемых ледниками.
При таком водном режиме и условия климата должны резко измениться:
чрезвычайно гіадает влажность воздуха, и все элементы климата приобретают
характер контрастности.
Обособление в почвообразующей породе этой области горизонтов
карбонатного и^ гипсового, которые могут совмещаться в один, полностью или частично
разобщат водный режим горизонтов, лежащих выше и ниже. В случае
отложения^ гипса в форме мелкого порошка образуется чрезвычайно виаіоёмкий
гор'изонт, в-котором одинаково затухают ижюходящий, и нисходящий-волосные
224
ЧАСТЬ. ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
токи воды. В том случае, когда гипс отлагается в песчаной породе в форме
кристаллов и друз, этот горизонт остаётся проницаемым для нксходяатего тока,
но восходящий ток в этом грубозернистом горизонте встречает непреодолимое
препятствие.
Пресные и горько-солёдые почвенные воды. В этой области поэтому часто
встречаются среди выжженной пустыни колодцы («каки») с пресной водой на
глубине, не превышающей 1,5 — 2 м. Также часто встречается горизонт горько-
солёной почвенной воды, часто
представляющий насыщенный соляный
раствор, и на небольшой глубине
второй горизонт пресной воды.
Участь легко растворимых солей,
хлористого и сернокислого натрия,
иная. В поверхностном слое
агрегатной, лёссовидной породы изобилуют
неволосные промежутки, ходы
корней, ходы и норы пауков и личинок
насекомых, роющих млекопитающих.
Когда дождевая вода проникает в
этот горизонт, неволоснсй ток её
устремляется к понижениям рельефа.
Этот ток воды захватывает
растворимые соли и уносит их в понижения
рельефа. По этой причине пониженные
элементы рельефа заняты
постоянными или высыхающими солёными
или горько-солёными озёрами или
солончаками.
Образование солончаков* Пре:
обладающие соли в солончаках
представляют сернокислый натрий и
хлористый натрий, но в подчинённых
количествах встречаются и многие
другие соли, в зависимости от
комбинации местных условий.
Особенно большой
производственный интерес представляет
нормальная сода, или углекислый натр
Тис. 99. Столбчатый муравейник белого му* (карбонат натра),вследствие его силь-
Хавья (термита) в Кении (Южная Африка;, * отпипатрлкнпго влияния на
высг.та муравейника 10,7 м (фото В. Мадншна ного отрицательного влияния на
из The Nat. Geogr. Magaz., Vol. XLV1I, ^ 2). структуру почвы и чрезвычайной
ядовитости для растений.
Карбонат натра образуется при усвоении растениями серы как пищи из
сернонатриевой соли с одновременным освобождением большого количества
гидроксильных ионов. Освобождающиеся гидроксильные ионы вызывают
сильное увеличение щелочной реакции почвы. Катион натрия замещает
поглощённый перегноем катион кальция при одновременном образовании нового
количества свободных гидроксильных ионов.
В щелочной среде в присутствии воды перегной, содержащий поглощённый
катион натрия, переходит в состояние коллоидального раствора. Тонкие
минеральные элементы почвы (окись железа, алюмокремнёвая кислота) переходят
в состояние, близкое к коллоидальному раствору (диспергируются). Вся масса
почвы превращается в жидкую грязь.
По мере высыхания почвы, которое совершается быстро вследствие
сплошных волосных её свойств, объём диспергированного перегноя сильно
уменьшается. Так как почва совершенно утратила всякие следы структуры, то при
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
225
быстром уменьшении объёма вся масса почвы разрывается глубокими
трещинами на отдельные столбы. Вершины столбов приобретают как бы лакирован-
ЩШ
шш
Рис. 100. Наносы селя в ущелье р. Ак-Так и каменная глыба, которую
селевый поток катил на 1,5 км (по Раунеру).
Рис. 101. Обрыв безвалуцного лёсса по левому берегу р. Сыр-Дарьи
в Кокандском районе, Уебекской ССР (фото А. Е. Любченко).
ную поверхность, вследствие высыхания на них. коллоидального раствора
перегноя, и покрываются выцветом и наносом кремнёвой и кремнетитаново*
15 Почвоведение—230
226
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
кислот. Получаются глубокостолбчатые, корковые солонцы (трещинники
Западной Сибири). Иногда к выцветам присоединяются воднорастворимые соли,
и тогда солонцы постепенно переходят в солончаки.
/ Иэ двух наиболее распространённых в почвах этой области солей хлористый
натрий передвигается вниз по склону быстрее сернокислого натрия. Причина
этого процесса, — повидимому, разница кристаллических форм этих солей.
В промежутках между редкими дождями горизонтальный ток почвенной
воды прерывается, и растворённые в воде слои выносятся вследствие испарения
на поверхность почвы. Сернонатриевая соль выцветает в форме очень тонких
игольчатых кристаллов, напоминающих
налёт плесени. При высыхании она теряет
кристаллизационную воду и рассыпается
в тончайшую пыль безводной соли,
которую ветер вновь разносит по всей
территории. Поваренная же соль образует
кубической формы кристаллы, которые плотно
держатся на поверхности почвы.
Из предыдущего разбора процессов
степного периода почвообразования ясно,
что состояние солончака представляет
нормальную и более позднюю стадию
развития степного периода
почвообразовательного процесса, следующую за
состоянием солонца.
Под влиянием более значительной
концентрации солей (электролитов),
притекающих с более повышенных элементов
рельефа, бесструктурная почва солонца
приобретает ложную (непрочную)
структуру солончака. Мелкие частички почвы,
находящиеся в дирперсном состоянии
(не сцементированные в прочные
агрегаты), сбиваются (свёртываются) в
непрочные хлопья или сгустки, похожие на
мелкие комки (поэтому прежде солончаки
назывались структурными солонцами).
Мелкость ложных микроструктурных
элементов солончаковых почв не
нарушает сплошных волосных свойств всей
массы солончаковой почвы, внося в неё лишь количественные
изменения.
Сели и каменные реки. Все реки этой области, не берущие начало в
ледниках окружающих гор, иссякли. От них остались лишь старые русла, почти
завеянные ветровыми наносами. Горные притоки рек также иссякли вследствие
обезлесения гор, или они иссякают по выходе в долину, даже в тех случаях,
когда вода их не разбирается для орошения. Каждый выпадающий в горах
дождь образует бурные «селевые» потоки, или так называемые сели, которые
сносят с гор остатки почвы и рухляк выветривания, отлагая весь снесённый
материал, «пролювий», в долине в форме несортированной массы. Пролювий
отличается от ледниковых наносов отсутствием подстилающей
полусортированной поддонной морены и острогранностью своих крупных элементов —
осыпей. В промежутках между ливнями, вызывающими эти грязевые потоки,
по сухим руслам текут каменные реки, состоящие из медленно
перекатывающихся вниз элементов — осыпей.
Область поймы среднеазиатских рек. Пойма степных рек этой области
чрезвычайно широка, что находится в согласии с абсолютным почвенным возрастом
.
Рис. 102. Тот же обрыв безвалунного
лёсса, что и на рис. 101. Чередующиеся
слои разного механического состава
общей высотой в6,5м (фото А. Е. Люб-
ченко).
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
227
страны; обыкновенно она измеряется десятками километров. Поверхность её
всегда волнистая, и в настоящее время на заливаемой её части откладывается
бесперегнойный мелкий осадок современной ледниковой мути. Сначала осадок
совершенно бесструктурен, но скоро под влиянием извести приобретает
агрегатную структуру безвалунного лёсса. Осадок содержит большое количество
углекислой извести.
Современная слоистая пойма всегда подстилается зернистой поймой,
переходящей в глеевый горизонт, залегающий, в свою очередь, на нижних
аллювиальных валунных или безвалунных песках.
В притеррасной области, занесённой делювиальными и эоловыми сносами,
очень часто сохраняется погребённый торф, обыкновенно без уступа, незаметно
Рис. 103.у Саксауловый лес в дюнах р. Нарын, Казахской ССР
(фото А. Е. Любчеико.)
подстилаемый оглеенным плывуном. Современная пойма рек переходит в
террасы, уже не заливаемые рекой. Последняя терраса переходит в коренной
моренный лёсс. Обыкновенно эти два типа рельефа определяют словами высокая и
низкая степь.
Низкая степь, состоящая из нескольких террас, сложена из безвалунных
наносов реки; высокая степь сложена из валунных отложений ледника.
Степные реки обыкновенно изобилуют рукавами, островами и песчаными
отмелями. Вода их даже в межень мутна и несёт много ила, ледниковой мути.
Эти реки текут большей частью по руслу, занесённому наносами и отделяемому
от долины дюнами. Уровень меженной воды в них выше области долины,
непосредственно прилегающей к дюнам.
Речные пески степной области. Дюнные пески, отлагаемые степными
реками, снесённые непосредственно из области ледников, содержат обыкновенно
очень большое количества измельчённых, но ещё не выветрившихся минералов.
Выветривание песков идёт энергично на месте их отложения. При атом обра-
вуется много таких солей, которые не встречаются в солончаках высокой степи,—
это магнезиальные соли и хлористый кальций. Так как проницаемость дюнных
песков значительна, а волосность мала, то дождевые воды хорошо промывает
^—*-
228
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
пески и вымывают образующиеся соли в междюнные котловины, где они
к концу лета образуют толстые корки. По характеру и происхождению
Рис, 104. Вынос ветром дюнныа песков и обнажение корней саксаула
(фото А, Ё. Любч?нко).
г
Рис. 105. Вздутые пески, образующие барханы, покрытые
растительностью песков. Берег Сыр-Даръи, Кокандского района, Узбекской ССР
(фото А. Е. Любченко).
своих солей эти солончаки приречных тугаев вполне аналогичны
солончакам высокогорных областей. ' ь
Ч СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
229
Повышения рельефа этих песков заселяются обыкновенно лесами саксаула
{Arthrophytum ammodendron Litw») (рис. 103) и тамариксами (Татагіх), обра-
щ ттштАмп
Рис. 106. Развеваемые материковые пески в Кызыл-Кумах по дорог*
Казалинск — Чимбай (фото Д. Д. Букинича).
эуя так называемые тугаи, или коридорные леса, полосами окаймляющие
реки с обоих берегов.
Отлагаемые степными реками пески выносятся ветром и в область высокой
степи, где они образуют часто обширные области бугристых вздутых песков,
ш
:
ИЯВНЯі^ИИкК&і: ::
Рас. 107. Каменистый покров пустыни, образовавшийся вследствие ров*
есвания материковых моренных песков. Кокандский район, У?бекской ССР
(фото А. Е. Любченко),
то покрытых рябью, то всхолмленных в барханы (рис. 105.) Вздутые пески
песчаных пустынь как на гребнях барханов, так и в межбарханьых понижениях
отличаются значительной выровненностью*
23?
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Материковые моренные пески. Совершенно иными представляются области
равееваемых материковых песков (рис. 106), Эти пески представляют области
жш-\іыіі^ш-^?уі~-: :•:.*;¦. Ш>:'
Рис. 108. Такыр на левом берегу Сыр-Дарьи. Кокандский район»
Узбекской ССР (фото А. Е. Любч?нко).
.7 л,,. . . .—...у.,і ' • м. ,„і|.і... ,.,,,^..+„.1.1.. ..mm . ,.м....к..,-
Рис. 109. Пастьба на эимних пастбищах (кишлагах) в Тексасе США
(по А. Сандерсу ив The Nat. Geogr. Magaz., 1925, № 12). '
песчаной морены, где ветер сортирует элементы её. Вздуваемый в барханы
песок более или менее сортирован, хотя в зависимости от силы ветра масса
барханов сложена из слоев песка самой разнообразной крупности. Нередко
в массе песка крупностью от 0,5 до 0,25 мм встречаются слои песка крупностью
от 2 до 1 мм. J
•
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 231
Межбарханные понижения, или котловины выдувания, этих областей
покрыты слоем ветрового элювия, хрящом и валунами самого пёстрого
петрографического состава. Среди валунов часто попадаются раковины Ostrea и Gry-
phea и особенно характерные «глиняные» валуны.
Такыр и ала. В этих же областях встречается и другое характерное
образование, такырные площадки (рис. 108), Такыры представляют делювиальные
сносы глины с поверхности бугристых песков. Обыкновенно такыры в разрезе
представляют правильное чередование тонких и толстых прослоек
делювиальных такырных глин и тонкого развеваемого в сухое время песка. Такыр,
находящийся в периоде его завевания песком, носит название ала.
Настоящее состояние низкой и высокой степи много обязано не
урегулированному в прошлом состоянию кочевого скотоводства. В течение всей зимы
и весны, до начала лета, высокая и низкая степь служит в качестве кишлагов%
зимних и весенних пастбищ, пастьба на которых совсем не урегулирована (рис»
109). В начале лета скот кочевников перегоняется на эйлаги, летние горные
пастбища (рис. 110). В это время наступает жара и бездождный период. За
Рис. 110. Вид летнего пастбища (?йлага) в Индии,
испещренного тропинками, протоптанными пасущимся скотом
(по А. Сандерсу ив The Nat. Geogr. Magaz., 1925, № 12).
этот летний период растительность поймы и степи, выгрызенная до ©амого корня»
конечно, не может оправиться. Между тем в почве сохраняется большое
количество живых органов первоклассных трав. Только осенью растительность
высокой и низкой степи начинает вновь поправляться, и к этому же времени
вновь пригоняется скот кочевников, оставивший после себя такое же
разрушение на горных пастбищах. Опять начинается бессистемное стравливание
зимних пастбищ, на которых скот ведёт полуголодное существование.
Каменистая степь. Поверхность высокой степи всегда покрыта так
называемым пустынным покровом, который представляет ветровой элювий морены,
мелкие механические элементы которой унесены ветром, и на поверхности
остаётся часто сплошной покров из валунов, камней, хряща и других крупных
элементов морены, что даёт повод говорить то о каменистой, то о дресвяной
степях. Среди элементов пустынного покрова нередки зёрна рудяка, реликта
прежних периодов почвообразования.
Пониженные элементы степи в большей или меньшей степени засолены
и большей частью покрыты своеобразной флорой солянок. Солянок две группы,
однолетние и многолетние. Все однолетние солянки принадлежат к автотрофно
.'г
232 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ¦— ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
питающимся растениям, тогда как все без исключения многолетние солянки
'Принадлежат к микотрофно питающимся. Особенность последних та, что
-у них чрезвычайно развита корневая шейка, обыкновенно многократно
разветвлённая и покрытая тесной массой коротких, белых, часто дихотомически
разветвлённых отростков микоризы. В природных условиях корневые шейки этих
мнЬголетних солянок всегда бывают Ъкружены густым войлоком прибитых
к ним ветром мёртвых надземных остатков отмершей летом степной флоры»
Эти остатки посредством микоризы как бы срастаются с корневыми шейками.
Растительность песков степной области. Пески этой области также покрыты
своей специфической флорой, которая также резко делится на три группы:
1. Эфемеры, большей частью карликовые растения, использующие
аэробное разложение поверхностно навеянных вместе с песками органических
остатков.
2. Плотнокустовые злаки, обладающие двумя особенностями, — они долго
сохраняют сильно развитые, богатые кремнезёмом листовые влагалища,
составляющие надёжную защиту от ударов несущихся песчинок, которые всё
снашивают и полируют на своём пути, так что все элементы пустынного покрова
как бы отполированы. И затем они способны быстро развивать вертикальное
ложное корневище, что позволяет им следовать за быстрым подъёмом уровня
навеваемого песка. Эти злаки все микотрофного типа питания, ивойлокообраз-
ная микориза их особенно усиленно развивается на ложных корневищах.
К таким злакам принадлежат песчаные тростники (Elymus angustus L., E.
dasystachys Trin.)f Обыкновенно среди зарослей песчаного тростника
поселяются также микотрофный песчаный тонконог (Koeleria glauca D. С.) и типец
(Festuca sulcata Hackel.).
3. Наконец, на закреплённых барханах поселяются также микотрофные
деревянистые: Salsola arbuscula Pall., саксаул (Arthrophytum ammodendron
Litw.), тамарикс (Tamarix) и бобовые: Halimodendron argenteum D. С. и
Ammodendron Karelini'Fisch. et Mey и A. Gonollyi Bge.
Своеобразна также и карликовая флора такыров,*
Степная зона в европейской части СССР* В европейской части СССР, где
степная зона совсем нераз'вита, встречается только пояс южных чернозёмов,
который на западе сливается с областью почв, развившихся под покровом
широколиственных лесов. На юге эта полоса переходит в почвы, развившиеся на
коренных породах Яйлы, в полосу песчаных отложений Днепра. Лишь на
востоке и юго-востоке чернозёмы постепенно педеходят во всё более
светлоокрашенные, шоколадные, каштановые, рыжие и, наконец, бурые и
бесперегнойные почвы степи. Указанные цвета и оттенки — результат комбинированного
влияния цвета материнской породы, количества неразрушенного перегноя
почвы и её структурного состояния. Так как указанные факторы, в свою очередь',
обусловливаются рядом других довременных и прошедших условий, то
положить их в основу деления этих почв нельзя. Лучше всего это выяснилось
в попытке выделения зоны комплексных почв. Это признание комплексности
почв — не более как недостаточно ясно сформулированное признание влияния
рельефа на распределение степени выраженности свойств почвы по поверхности
территории. Мы в течение всех предыдущих глав видели, что во всех периодах
и стадиях почвообразовательного процесса влияние рельефа на его выражение
было очень ясно, и почвенный покров всякой области должен быть признан
по этой причине комплексным.
Почвы степной зоньі можно характеризовать как бесперегнойные, соленос-
ные и бесструктурные. Все специфические свойства почв этой области
представляют только-функции этих свойств. В свою очередь, бесперегнойность, соле-
йосность и бесструктурность почвы также генетически' связаны между собой
причинной зависимостью. В почвах перегнойных вся масса зольных элементов
пищи растений, кроме того "количества, которое находится в поглощённом
состоянии, находится в конституционной связи с органическим веществом.
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 233
Минеральные соли, растворённые в клеточном соке или находящиеся в нём
в нерастворимой форме в виде рафидов, цистолитов и подобных им образований,
быстро растворяются дождевой водой вскоре после отмирания органического
вещества и, проникая в почву, или поглощаются ею, или вымывактся. По мера-
разрушения органического вещества все зольные элементы его переходят в
форму минеральных солей угольной, серной и фосфорной кислот. В дальней-?
і
Рис. 111. Разветвлённая корневая шейка Anabasis salsa Volk. На корнях
и шейке микори?а в виде коротких белых выступов, срастающихся с при-
вева?иыми органическими остатками (гербарий Почвенно-агрономического
му??я им. В. Р. Вильямса).
шем путём простых, но многочисленных и разнообразных реакций между
солями, выделяемыми разлагающимся органическим веществом, солями,
поглощёнными почвой, и под влиянием абсорбционной деятельности растений
создаётся сложный комплекс свободных, непоглощённых солей почвенного раствора.
При этом нужно иметь в виду, что при наступлении степного периода вновь
возобновляется процесс переноса элементов золы растений из почвообразующей
породы в, почвенные горизонты. Нет оснований предполагать, чтобы этот
процесс возобновился в ослабленной форме, так как корни степных полудереея-
нистых растений нередко проникают на глубину 10—20 м. К тому же под
влиянием размывающей и сносящей деятельности воды и развевающей работы ветра,
повлиявших на выравнивание рельефа страны, неиспользованные ещё глубины
породы приблизились к дневной поверхности.
234
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
В степных областях, орошаемых реками, берущими начало или в ледниках,
или вообще в горных областях, где процессы выветривания горных пород
протекают очень быстро под влиянием непрерывного обнажения сносом всё новых
слоев породы, присоединяется ещё один фактор. Здесь беспрерывно выделяются
в растворимой форме два элемента, в значительной степени выщелоченные из
почвообразующей породы равнины, это — натрий и хлор.
Как ни мало содержание хлористого натрия в грунтовой воде областей,
орошаемых горными реками, но растения с глубокой корневой системой в
течение всего вегетационного периода поглощают его в силу простого
присутствия этой соли в растворе и со своими отмирающими надземными частями
переносят его в почвенные горизонты.
По мере того как почвенный раствор подвигается к пониженным
элементам рельефа, он, очевидно, всё более обогащается солями, не представляющими
Рис. 112. Кусты Halocnemum strobilaceum М. В. с микотрофной корне-
«ой шейкой. На поверхности почвы видна масса навеваемых оргапиче-
ских остатков (по Б. Келлеру).
пищу растений, как хлористый натрий, или, как в случае сернокислого натргя;
воспринимаемого растениями в небольшом количестве по сравнению с
чрезвычайно изобильным содержанием в породах. Трудно растворимые соли
извести, как мы видели, остаются в более глубоких горизонтах почвы.
Таким образом повышается концентрация двух преобладающих натриевых
солей в пониженных элементах рельефа. Под влиянием неизбежной реакции
обмена иона кальция на ион натрия, вследствие количественного преобладания
его, неизбежно увеличивается степень дисперсности коллоидальных элементов
почвы, и постепенно утрачивается агрегатное состояние почвы.
Структура почвы утрачивается, всё количество воды в ней обращается
в одну сплошную волосную массу, и почва при наступлении летней жары быстро
высыхает. В почве уже нет структурных элементов, комков, которые,
уменьшаясь в объёме, каждый самостоятельно, маскировали бы общее сокращение
объёма всей массы почвы. Поэтому в объёме уменьшается вся масса почвы как
одно целое, и она разрывается глубокими трещинами. Получается типичный
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 235
черноземный солонец со специфической солонцовой флорой, типичные
представители которой — кермек (Statice Gmelini Willd.) и камфоросма (Camphorosma
monspeliacum Pall.). При крайнем развитии этого явления образуются
трещинники, о которых упоминалось выше* Они летом непроходимы, так как
площадки цочвы, разделенные широкими и глубокими трещинами, легко
опрокидываются, и люди и скот рискуют сломать ноги; весной и осенью трещинники
обращаются в глубокую (50—70 см), липкою, бесструктурную непролазную
грязь. Трещинники пользуются довольно широким'развитием в Казахстане.
В ложных солонцах, о которых уже шла речь, также иногда развивается
подобный процесс утраты структуры под влиянием аналогичных условий
вымывания поглощённого иона кальция. Этот бесструктурный горизонт
развивается ниже горизонта отложения кремнетитановой кислоты.
Кремневая кислота, содержащаяся *в органических остатках, при
разрушении их выделяется в растворимой форме и сносится в бессточные понижения,
занятые черноземными солонцами, и; здесь при высыхании отлагается в виде
осадка. - /
Глубокоетрябчатые солонцы области пермской морены. От обыкновенных
солонцов (столбчатых, корковосгодбчать|х^ ^рнсз§емн_ых)д|ариуроченных всегда
к пониженным ЩШешШ ^ль^^^на'дб^отличать ^стЩцЁі, которые разви-
ваютея-в облаети-ізеермской ъшр?яы-идн: й^^арё?ж^н?йу-илж-киеавй йлюмоси-
ликатной Mojjtenax, в котормх имеется 8тютэделвдазі тіримесь періаской -морены.
Эты^солощыг^ищючегт-ъ высшим &$еліеідаш* рельефа, к водоразделам,
есліи" аШжно ~и^^
резаны почти до ?Фоде>яіщя предельной равадты (пейн-плэйн).
Назвавде «солдацов» эти образования лолучили лишь вследствие сходства
процщщуиб^щЕра них посевов с;темэ который наблюдается и н^ настоящих
солончаках, на которых в сухое время «выцветают» корки или кристаллы солей.
На солонцах, о которых сейчас идет речь, соли не выцветают. Часто эти солонцы
называют «столбчатыми» или «глубоко.етолбчатыми», иногда «глыбистыми».1
Легко уяснить себе генезис этих солонцов, если проследить за процессом
гибели или страдания на них посевов.
Вся территория страны представляет волнистую .равнину, состоящую из
бессточных котловин. Неровности ее хорошо заметны лишь ранней весной,
когда вся страна покрываехся сплошной массой мелких озер круглой или
полуцирковой формы. Эти озера скоро обсыхают, за исключением наиболее
крупных, так называемых лиманое, в которых вода держится или все лето, или
которые обсыхают в такое время, когда сроки посева уже прошли, и ими пользуются
в качестве природных заливных лиманных сенокосов.
Поверхность области покрыіа двумя родами почвы, которые чередуются
в правильном порядке. Все повышения рельефа покрыты светлыми почвами, то
серыми, то рыжими, то каштановыми. Все понижения покрыты черноземовид-
ными почвами, черными, с ясным серым оттенком и с своеобразной структурой,
смесью мелких комков с распыленной массой почвы.
Почвы эти распахиваются и засеваются одинаково, и лучший, хлеб на
свежих, недавно вышедших из-под перелога почвах — твердая яровая пшеница.
В случае благоприятного лета, в течение которого выпадает два — три
хороших дождя, урожай на всей площади хорощ. Но в то время как на чернозе-
мовидных он редко превышает 15 ц с гектара, почвы светлые несут «обломный»
урожай, достигающий ,60^-80 ц с гектара. При этом хлеб редко выстаиваем
он большей частью полегает перед уборкой, «обламывается», тогда как рядом*
на черноземовидных почвах*, он не полегает. Урожай на светлых почвах
поспевает часто на две недели позднее. ~*
Качество зерна на этих почвах также различно. На черноземовидных зерно
ровного качества, с содержанием 17—18% белка. Н^ светлых почвах урожай
содержит до 20% щуплых тощих зерен, но остальное зерно — янтарное,
крупное, с содержанием белка в 21—23%. Солома также разнится: первая — одно-}
236 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
родная, вся желтая, вторая — содержит много зеленых стеблей (подгона)'вг
листьев у большинства стеблей. Количество соломы также гораздо больше на
светлык почвах.
Совсем иная картина получается, если дожди запаздывают. С весны, пока
почва еще сохранила весенний запас воды, всходы и молодые растения буйно
развиваются на светлых почвах. Лист их гораздо шире и сине-зеленого цвета,
кущение гораздо обильнее* Дальнейшая участь молодых растений пшеницы
зависит от времени наступления засухи, будет ли она весенняя, или наступит
летом, после того, как пціеница отцвела.
В том и другом случае на черноземовидных почвах лишь в исключительных
случаях бывает полный неурожай. Запоздавшие дожди в большинстве случаев
дают возможность хлебам поправиться, и урожай бывает только в большей
или меньшей степени пониженным.
Выгорание посевов, захват, или запал, растений. На светлых почвах,
если засуха наступает исподволь, молодые хлеба постепенно желтеют,
блекнут и погибают. Но если засуха наступает быстро, под влиянием восточного
ветра-суховея, то буйные всходы пшеницы дня в два высыхают, не успев
пожелтеть, они на корню обращаются е сено, выгорают.
В случае летней засухи развивается процесс захвата, или запала. Он
состоит в преждевременном высыхании зерна, и степень захвата будет зависеть
от фазы зрелости, в которой зерно подверглось преждевременному
высушиванию. Если оно захвачено в* стадии, близкой к молочной спелости, то
получается зерно, состоящее почти исключительно из оболочек, содержащих
небольшое количествхГбелого крахмалистого вещества. Всхожесть такого зерна равна
нулю, и оно годно только в качестве посредственного корма для скота. Если
захвачено зерйо ближе к восковой спелости, то всхожесть его страдает мало,
но зерно не только делается менее нарядным, но оно теряет и в своих
мукомольных качествах* Зерно становится щуплым, его поверхность сморщенная, оно
теряет свою янтарную прозрачность, становится полосатым, покрытым двумя —
тремя белыми продольными полосами. В изломе зерно утрачивает роговидную
прозрачность и делается или частично, или сплошь мучнистым. Выход
отрубей сильно повышается, выход муки, особенно крупчатки, сильно падает,
и мука по своим качествам ближе к муке мягких пшениц.
Чернозёмовидные почвы переходной области. Все вышеизложенное не
оставляет никакого сомнения относительно причин описанных процессов.
Очевидно, что мы здесь имеем дело с ярко выр&женным избытком азотного
-питания. ^
Под влиянием избытка азота растение весной развивает большую листовую
поверхность, которая быстро испаряет запас весенней воды, и если запас ее
своевременно не пополняется дождями, наступают описанные кризисы.
Изобилие азотного питания влияет также на растянутость периода кущения,
вследствие чего часть побегов не успевает своевременно довести свои плоды до
нормального созревания, и оно же причина запоздания созревания, хлеба долго
«нежатся».
Если сделать ряд разрезов почвы, начиная с повышений, по склону, и
кончая понижениями рельефа, получается очень ясная картина. Почвы
повышенных элементов рельефа начинаются с поверхностного, бесструктурного
горизонта разнообразных цветов, то подзолисто-серого, то красно-бурого,
рыжего, розового, каштанового. Мощность этого горизонта не бывает
значительной, от 1 до 5 см. Его подстилает горизонт очень характерного вида. Если
смести верхний пылеватый слой и -продуть поверхность обнажившегося
горизонта, то она своим видом напоминает булыжную мостовую, представляя не*
прерывную поверхность, состоящую из плоских, закругленных по краям
многогранных поверхностей. Углубленные грани поверхностей соответствуют
трещинам породы, которыми она разделяется на отдельные многогранные
призмы, столбы. Диаметр столбов колеблется для разных мест области в широ-
an~1W* - - 1 ... . -- ті - - -—-¦ -it : «_~ -¦ <—-; — ¦- L-1.- ]'-.' .Jul —¦! 1 . .„¦ .¦-¦'¦¦", iiwiii i .. i .-i ¦ ¦¦ ¦ ^
йгЕПной явгаод почвооБРАЗ?вдтхдьнога процесса 237
ких Пределах," от 1 до 30 см, но для каждой отдельной почвы он довольно
выровнен. Трещины книзу смыкаются, переходя постепенно в обычную
глинистую почвообразующую породу. Окраска столбов бывает разнообразной, от*
черно- до красно-коричневой и розово-бурой. С верхней поверхности столбы
всегда представляются как бы покрытыми лаком то чёрным, то тёмнокоричне-
вым, и эта окраска или лакировка проникает и на поверхности трещин до
различной глубины. *
Столбы легко отделяются даже рукой.
В верхней части почва столбов совершенно бесструктурна р отличается
чрезвычайной плотностью и крепостью, так что в сухом состоянии разбивается
только молотком. Во влажном состоянии она становится вязкой и пластичной
и копается с большим усилием* Эти особенности постепенно исчезают с
глубиной, и столбы незаметно переходят в агрегатную глинистую
почвообразующую породу-
В понижениях рельефа сверху встречается полуструктурная чернозёмо-
видная почва, в которой черные комки перемешаны с- бесструктурным
порошком. Комки почвы величиной в 1—2 мм* Распылённая часть почвы сероватого
цвета. Иногда попадаются ясные делювиальное- пр?е&ойки* Мощность
верхнего горизонта колеблется от 50 доДБО -см~
Под верхним горизонтом залегает оаделвкяый рданой хдарщей олой
чёрной почвы с совершенной комковатой структурой^ Моэдності* даота второго
горизонта очень разнообразна, колеблется от 30 до 70 см* и совершенно
незаметно он переходит $ ікра?но~буры# горизонт плотной рязкой глины,
совершенно бесструктурной* Мощность бесструктурной глин$і колеблется от 20
до 50 см, ц ©та очень постепенно переходит в агрегатную почвообразующую
породу. Еслег вырытую яму оставить на неделю или дней 10 незакрытой, то
горизонт бесструктурной глины окажется весь разорванным вертикальными
трещинами на многогранные столбы* Трещины смыкаются как снизу, так и
сверху, и столбы глины постепенно сливаются е верхним комковатым
горизонтом и с нижней агрегатной породой.
По мере перехода от чернозёмовидных почв понижений is
светлоокрашенным почвам повышений заметно, что мощность верхнего полуструктурного
горизонта всё уменьшается, пока он совсем не выклинится* Вместе ? тем в том
же направлении уменьшается в нём количество мелких комков и
увеличивается количество распыленной массы, цвет её делается всё ближе к рвету
распылённого горизонта повышений*
Одновременно и плотный горизонт бесструктурной глины по мере
приближения к возвышению всё более приближается к поверхности почвы, все
более часто подвергается высыханию и растрескиванию, пока не перейдёт
в столбчатый горизонт повышений* ,
Видна ясная картина развевания дерновой почвы, образовавшейся на бога*
той пермской морене.
Вследствие богатства "пермской морены элементами золы растений, болот-*
ный процесс не мог выявиться в такой степени, как на кислой алюмосиликат-
ной морене, и победа луга над лесом завершилась полностью ещё во время
плотнокустовой стадии, которая здесь была представлена преимущественно
ковылями (Stipa pennata L., S. lessingiana Trin. et Rupr., S. capillata L.)-
Дальнейшее развитие болотвюй стадии должно было принять чрезвычайно
затяжной характер вследствие чрезвычайного богатства органических остатков
золой и, следовательно, их чрезвычайно энергичного разложения. Для
появления болотной деревянистой флоры не было достаточно яркого стимула, и она
подавлялась роскошным развитием злаков.
Деградация тучных чернозёмов. Наступление степного климата, вызван*
ное исчезновением леса, должно было повлечь интенсивное высыхание и
растрескивание тяжёлой перегнойно-глинистой почвы, лёгкий размыв её летними
ливнями и последующее развевание чернозёма. При развевании часть komkqb
238
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
разрушалась, и в понижения, куда наносилась и навевалась почва,
откладывалась полуструктурная масса чернозёмовидной почвы, которая погребла
структурный, «тучный» чернозём.
Рис. 113. Тропический лес во Французской Гвиане (Южная Америка)
(фото В. Биби из Asia, Vol. 25, № 4).
Мы видели выше, что в пермской морене рудяк откладывается равномерно
по всем элементам рельефа и что это обстоятельство и представляет главную
причину отсутствия в области пермской морены водораздельных болот. После
обнажения путём развевания рудякового горизонта темп дальнейшей
дефляции должен был сильно замедлиться, и под влиянием высыхания бесструктур-
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 239-
ная коллоидальная масса рудякового горизонта должна была покрыться сетью
глубоких трещин.. Обособился столбчатый горизонт. Богатый азотом горизонт
рудяка при условии наличия влаги должен подвергаться энергичному
аэробному разложению. При этом образуется избыток минеральных соединений
азота, в том числе и азотно-аммиачная соль, и гуминово-аммиачная. Первая
путём обменного разложения с апокренатом железа должна образовать
растворимый в воде апокренат аммония.
После неизбежного разрушения аэробным процессом аммония гумата
и апокрената на поверхности выветривающегося рудяка должны осесть гумин
и апокреновая кислота, и при высыхании они и придают тёмную лаковую
окраску «головкам» столбов. Анализ всегда показывает значительное
содержание апокреновой кислоты в головках столбов.
После разрушения апокрената железа, связывавшего породу в рудяк,
должны вновь освободиться механические элементы породы, обогащенные
окисью железа, освободившейся из апокрената его. Кроме того, в состав нового,
горизонта войдут и вещества, бывшие облечёнными или поглощёнными
коллоидами рудякового горизонта, в том числе и большое количество кремнекислоты.
Рис. 114. Поверхность почвы, в тропическом лесу, что на рис. 113 (оттуда же).
Получившаяся новая раздельночастичная порода и прикрывает
столбчатый горизонт.
Очевидно, что при благоприятной влажности эти светлые почвы,
беспрерывно освобождающие новые количества минеральных соединений азота и
фосфора, равно как и других элементов пищи растений, должны дать «облом-
ный» урожай. И также очевидно, что при малейшем перерыве в снабжении
водой «буйный» хлеб, выросший на такой почве, должен или «выгореть», или
подвергнуться захвату.
Латериты, краснозёмы. Нам осталось сказать ещё немного о так
называемых латеритах, краснозёмах и желтозёмах.
Эти почвы развиты преимущественно в тропическом поясе и* на
территории СССР встречаются лишь узкой полосой по восточному побережью Чёрного
моря, где они приурочены к выходам ультраосновной породы, андезита. Эти
почвы ещё очень мало изучены. Повидимому, насколько можно судить по
материалам, касающимся африканских, яванских и североамериканских
латеритов, они приурочены к облесённым горным склонам. Все вышеуказанные
латериты, кроме кавказских, развиваются на рухляке гранита. Под покровом
леса, насколько можно судить по описаниям, образуется типичный глубокий
скелетный подзол водоразделов с малоразвитым дерновым горизонтом, так
называемый «белый латерит».
Рудякового горизонта под ним не образуется. Прилегающие к горным
склонам делювиальные сносы гранитного рухляка, напротив, отличаются очень
сильным развитием рудякового горизонта, и, кроме того, вся порода прокрашена
в яркие цвета, красный, рыжий или фиолетовый.
240
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
В африканских латеритах рудяк скопляется в крупных конкрециях
разнообразной формы и служит в качестве богатой железной руды, В американских
латеритах все элементы крупнее 0,001 мм представляют чистый белый кварц,
в последнему примешан мелкий рудяковый песок, чрезвычайно выровненный
Рис. 115. Лианы в трбпичеспом лесу Филиппинских островов (Индонезия)
(фото Л. Фримэы ив Asia, Vol. XXVI, № 6).
'(0,5—0,25 мм). Механические элементы мельче 0,001 мм состоят, главным
образом, из яркокрасной окиси железа.
Кавказские латериты развиты в Аджаристане и приурочены к выходам
андезитового порфира, породы бескварцевой, представляющей основную скры-».
токристаллическую массу плагиоклаза с вкрапленными кристаллами пиро-*
ксена, авгита, амфибола и других минералов. Порода чрезвычайно легко
выветривается, образуя яркожёлтый рухляк, чрезвычайно лёгкий, содержащий
изредка шаровидные куски не вполне выветрившейся породы и прожилки
озокерита.
СТЕПНОЙ ПЕРИОД ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 241
На этом рухляке развиваются сомкнутые буковые леса с густым подлеском
вечнозелёных кустарников и сплошными зарослями орляка (Pteridium aqui-
linum Gleditsch). Под такими лесами развиваются типичные подзолистые почвы.
Поверхность породы покрыта рыхлой массой лесного войлока, за ним следует
горизонт мощностью около 5—10 см^ окрашенный в бурый цвет. Подзолистый
горизонт мощностью до 100 см представляет бесструктурную, весьма лёгкую
массу, состоящую из почти чистой аморфной кремнёвой кислоты. Кварца
Рис. 11в, Древовидные папоротники Dicksonia antarctica в тропическом
лесу близ Виктории (Австралия) (из The Nat. Geogr. Magaz., Vol.
XLVII, № 5).
в этом подзоле совсем нет. После сводки леса получается почва совсем
бесплодная.
Такой подзол залегает непосредственно и нормально на жёлтой
рухляковой глине. В зависимости от чрезвычайно пересечённого рельефа склон может
кончаться узкой долиной-ущельем с небольшой водосборной площадью, и*
тогда ущелье занято непролазным ольховым болотом с обильным образованием
охры. Или склон переходит в долину с более обширным водосбором. По такой»
долине протекает обыкновенно горная река. Долины покрыты мощной толщей
зернистой почвы каштанового цвета, отличающейся огромным избытком азота..
Овёс на такой почве достигает 3—4 м высоты и в урожае даёт только солому'
и мякину.
Наконец, горный склон может переходить в пологий шлейф делювиаль-v
ных сносов. В этом случае на шлейфе развиваются характерные красные или?
1% Почвоведение—236
242 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
малиновые почвы, переходящие с поверхности в каштановый горизонт. Эти
почвы богаты апокреновой кислотой и представляют рудяковый горизонт без
кварцевого подзола, отложившийся на более пологих склонах. Повидимому,
эти «кавказские латериты» содержат и окисные железные соли железной
кислоты, но конкреций рудяка в них нет. Иногда малиновые почвы бывают-
занесены сверху делювием желтой глины.
ртн красноцветные почвы, тропические и субтропические аналоги
северных подзолов, не следует смешивать с часто встречающимися в южных горных
областях красными, малиновыми или розовыми почвами (terra rossa),
представляющими продукты выветривания в условиях степного
почвообразовательного процесса серпентинов,, лав или чёрных и серых известняков, обязанных
своей тёмной окраской соединениям закиси железа. При выветривании соли
закиси железа обращаются в малиново-красную окись железа, которая и
представляет причину яркой ркраски Bf&x. почв„ Отсутствие перегноя в условиях
образования этих почв обусловливает их яркуф окраску. Солей апокреновой
кислоты эти почвы, не содержат. *
Бурозёмы Раманна. В условиях мдръще® каждого климата на
карбонатных (осадочных и метаморфических) породах, 0К|щц?нных органическим
веществом в чёрный или серый цвет, деревянистая р??титаяьность развивается
неограниченный срок времени. Образующаяся'при ;ррябном разложении
мёртвой лесной подстилки креновая кислота нейтрализуется щелочдой реакцией
самой подстилки. Вследствие этого в почву проникает не свободная креновая
кислота, а ?месь кренатов. В подстилке одновременно протекает и аэробный
бактериальный процесс, и жизнь автотрофной флоры обеспечена.
В таких условиях слагаются глубокие структурные почвы, окрашенные
в бурый цвет апокренатами* Кренаты (все растворимые в воде) под защитой
аэробного процесса, протекающего в верхних горизонтах, восстанавливаются
в апокренаты и окрашивают вместе с ульминовой кислотой почву в бурый цвет»
Эти почвы носят название «бурозёмов Раманна*)*
ПОСВЯЩАЮ
своему лучшему ученику и другу,
заслуженному деятелю науки
профессору
ВЛАДИМИРУ ПЕТРОВИЧУ
БУШЖНСЕОМУ
РАЗВИТИЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО
ПРОЦЕССА
Несомненно, что рассмотрение вопров^ <>б участии организмов в процессе
развития плодородия- почвы, как ее качественного различия от других
природных образований, следовало бы начать с момента обособления земной суши,
с какого момента начался процесс выветривания. Но такому началу
препятствует чрезвычайно малая изученность- этих процессов, и поневоле приходится
ограничиваться самым общим очерком.
С самого начала такого очерка мы сталкиваемся с кажущимся
противоречием с ранее установленным нами тезисом, что плодородие есть
качественный признак, отличающий почву от горной породы и всех других природных
образований на земной поверхности.
Мы до сих пор рассматривали образования поверхности земной суши,
почвы и горной породы, но если мы остановим внимание на всей земной
поверхности, то мы тотчас найдем другое природное образование, которому полностью
присущи качественные признаки почвы, т. е. которое обладает плодородием,
служит базой развития живых организмов и также служит «предметом
всеобщего труда». Это гидросфера, или Океан, в самом широком понимании, т„ е.
разумея под этим понятием совокупность всех элементов гидросферы: океаны, моря,
ледники, «вечные» снега, озера, реки, речки, ручьи, ключи, почвенные,
грунтовые, артезианские воды (включая в эти последние и пласты нефти).
В сущности,* если шире взглянуть на дело, то всемирным носителем
плодородия представляется вода (Гораций), гидросфера, Океан. Она сама элемент
плодородия и определяет действенность, воднорастворимость, усвояемость
второго элемента плодородия, зольной и азотной пищи растений. И вся разница
вводится к воде как массе в Океане и воде как пленке в почве.
Вопрос о плодородии Океана имеет огромную теоретическую важность.
Если мы не -будем упускать из виду разницу свойств почвы и Океана как масс,
буд§м помнить, что, с одной стороны, мы имеем рухляковую, а с другой стороны,
жидкую массы, что различие свойств этих масс должно неминуемо повлечь
количественную разницу в протекании в них аналогичных процессов и что эта
количественная разница не замедлит перейти в качественное различие, то мы
будем поставлены'перед: необходимостью признать, что причина плодородия
Океана есть обитание*- его живыми организмами, т. е. качественно та же,
что и причина плодородия почвы. Другими словами, положение наше о
причине плодородия почвы, выведенное диалектически, правильно, так как оно
практически подтверждается в приложении к другому случаю.
Первый вопрос, который возникает при попытке подхода к анализу
проявления первичного периода почвообразовательного процесса, это вопрос о
месте зарождения зачатков жизни на земном шаре. Вопрос далеко не безраз-
244
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ *— ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
личный для почвоведения. Таких областей зарождения жизни на "Земле две —
«уша и Океан.
До сих пор преобладающим надо считать взгляд, что жизнь зародилась
в Океане и оттуда распространилась на сушу. Существуют даже наивные
картинки-схемы, иллюстрирующие, как рогозы, камыши и другие прибрежные
корневищевые высшие растения постепенно выбираются на сушу. Конечно,
р таких «научных» доводах можно не говорить.
Наиболее часто приводимым доводом за океаническое зарождение жизни
служит сходство химического состава минеральной части кровяной сыворотки
животных с составом морской воды. Это сходство часто рассматривают как
реликт исторической эволюции, сохранившийся в индивидуальном развитии
животных. Но непонятно, почему этот реликт не сохранился у растений,
организмов с эзойточки зрения эволюционно исторически более древних, чем
животные. Кроме того, реликты исторического развития, длившегося в течение
геологических эпох, при индивидуальном развитии особи длятся лишь неделями
и сменяются следующими, между тем как состав кровяной сыворотки надо
считать постоянным в течение всей-жизни особи:» ч
Совершенно не поддаётся объяснению, под влиянием какого стимула в
абсолютно кристаллической среде морской воды обособилось высшее выражение
коллоидального состояния вещества^ живая протоплазма^ Наоборот, все
процессы развития рухляка надлежит- рассматривать как переход безводного
кристаллического вещества горной породы в состояние водного
коллоидального состояния рухляка- выветривания.
До развития на земной поверхности зелёной растительности в атмосфере
ве могло быть озона, так как содержание в ней молекулярного кислорода есть
функция процесса ассимиляции углерода углекислого газа. Раз не
существовало так называемого озонного экрана, то коротковолновые
ультрафиолетовые лучи, входящие в состав притекающей солнечной лучистой энергии,
беспрепятственно проникали до земной поверхности и пронизывали водную толщу
океана до глубины полной темноты. Ультрафиолетовые лучи убивают всё
живое, и ясно, что в прозрачной водной среде Океана жизнь не могла зародиться.
Зарождение жизни возможно только в ультрафиолетовой тени, т, е. под
защитой нелучепрозрачных элементов рухляка выветривания или ила дна
океана. Существование всякого живого организма требует как обязательного
условия удаления из окружающей -среды продуктов обмена веществ организма»
И чем ниже в своём развитии,организм, тем требовательнее он в этом отношении,
так как у него ещё не развиты защитные приспособления.
Элементы земной суши вполне отвечают этому условию, так как они
непрерывно промываются водой её большого Геологического круговорота. Трение-
воды о дно водных бассейнов создает до ^некоторой степени застойность воды
и худшие условия промывания* ;
Кроме момента удаления из окружающей среды продуктов обмена веществ,
всякий организм для осуществления своего качественного признака,
отличающего его от тел мёртвой природы, способности размножаться, предъявляет
ещё два условия, наличие элементов пищи и источника энергии.
Мы в предыдущем проследили процессы обособления усвояемых форм
пищи растений при протекании химического выветривания. Что касается
источника энергии, то их может быть три:
1. Приток/солнечной лучистой энергии, для уловления и использования
которой требуется наличие пигментов сложного состава, и мы знаем, что
растительные беспигментные организмы быстро погибают на солнечном свете.
Предполагать наличие пигмента у первичного растительного (синтезирующего)
организма нет основания. Повидимому, правильнее рассматривать пигменты
как продукты длительного развития и закрепления путём «естественного отбора».
2» Другим источником энергии может быть органическое вещество. Совер*
ліенцо очевидно, что этот источник энергии для первичного организма должев}
1С
быть отвергнут* Иначе мы будем принуждены сделать совершенно невероятное
предположение о существовании какого-^о организма раньше первичного
организма.
3. Остаётся единственный известный нам до настоящего времени источник
энергии, — это минеральные экзотермические реакции, при которых
выделяется тепло, которое беспигментными микроорганизмами может быть
преобразовано в форму динамической потенциальной энергии.
Такими экзотермическими реакциями могут быть выделение тепла при
смачивании высохшей глины, теплота растворения некоторых минеральных
солей. Но известны и изучены ряд организмов, использующих как источник
энергии реакцию окисления закисных соединений железа и марганца в высшун>
степень их окисления, окисную железную соль железной кислоты и окиснук>
марганцовую соль'марганцовой кислоты, и перекрестную комбинацию этих
оснований и кислот; кроме того, известны организмы, использующие реакции
минеральных соединений серы, водород и др. Эта группа организмов
объединяется под названием хемотрофных бактерий. Повидимому, есе эти хемотрофы
обладают способностью усваивать свободный азот; в особенно яркой степени
эта способность выражена у азотобактера.
На первый взгляд может показаться, что тот факт, что все эти хемотрофы —
аэробы, стоит в противоречии с общепризнанным взглядом, что содержание
кислорода в атмосфере есть функция жизнедеятельности зеленых растений.
Но нельзя забывать, по меньшей мере, два других источника свободного
кислорода атмосферы в те отдаленнейшие геологические эпохи, — это процессы
вулканизма и проникновения ультрафиолетовых лучей до поверхности земли
вследствие отсутствия или слабого выражения озонового экрана. Под влиянием
этих лучей и высокой температуры лавы водяной пар диссоциирует на водород
и кислород.
Только после того как отмирающие хемотрофы начали накоплять на поверх.-
ности каменной оболочки земного шара мертвое органическое вещество, могло
начаться развитие других организмов на основе постепенного приобретения
первичным организмом новых признаков в результате основного свойства
протоплазмы, ее изменчивости, и закрепления нового признака путем выживания
наиболее приспособленных. Изменчивость представляет неизбежное следствие
твердо установленного свойства экзоэнзим, заключающегося в а ом, что энзима,
определяющая в одних условиях синтез какого-либо органического вещества,
при иных условиях вызывает распад того же органического вещества.
Дальнейшее развитие нового организма .с новым качественным признаком,
способностью разлагать органическое вещество, должно было неизбежно пойти
в двух направлениях, анаэробном и аэробном, причем вследствие ограниченного
наличия свободного кислорода явное преобладание должно было принадлежать
анаэробному процессу. Таким образом, биосфера обогатилась еще двумя
типами организмов, бактериями анаэробными и аэрсбными. Одновременность
развития обоих *гипов бактерии представляет неизбежное следствие их
взаимоотношений. Органическое вещество на границе среды, содержащей даже
незначительное количество кислорода, должно разлагаться аэробными бактериями,
так как они развились из аэробных хемотрофов и они уже обладают
способностью образовывать аэробные энзимы, если можно так выразиться, чтобы
характеризовать экзоэнзимы, проявляющие свой синтезирующий и
разрушающий эффект в присутствии свободного кислорода.
Появление на земной поверхности настоящих бактерий (эубактерий в
отличие от хемобактерий) должно было произвести революционный переворох
во всём химизме поверхности земного шара.
В атмосфере появилась угольная кислота. Такое утверждение, основание
которого выяснится из дальнейших сопоставлений, возбуждает вопрос об
источнике углерода органического вещества, синтезируемого хемобактериями. Этим
источником мог быть только метан. Источник метана в атмосфере совершенно
-_ , . , *>
4&0 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ясен; он выбрасывается в воздух в огромных количествах при вряком
вулканическом извержении. Происхождение метана в вулканических газах нельзя
считать совершенно ясным. Он может быть продуктом перегонки органического
вещества в том случае, когда изливающаяся огненножидкая масса неглубокого
рроисхождения, не глубже области метаморфических, гранитных пород, и
когда изливаются кислые породы. Только в том случае, когда изливаются
щелочные или ультращелочные породы, может итти речь о первичном
происхождении части выделяемого теперь метана. Части, потому что и в случае более
глубокого происхождения огненножидкая масса глубоких пород д?ляша пройти
Через области метаморфических и осадочных пород.
С другой стороны, нам хорошо известны отдельные звенья хемотрофных
процессов, использующих отдельные продукты вулканических процессов:
водорода, метану, кислорода, сернистого водорода. Но они изучены лишь как
отдельные пред?&фда,'н совсем не изу^?ШД их взаимосвязь и взаимозависимость.
Но тот фаі$т, который можно считать лтвёр,до!у_руановленным, что упомянутые
щюпеееы и в настоящее время терри^ори^ьн^в^гва совмещаются и что, кроме
того, они всегда сопровождаются деятельнсю^й^еел^обактерий, марганцевых
ібактерий и свободно живущих азотобактеров,"жрущщцр&о говорит за то, что
мы здесь имеем дело не со случайной суммой тер.|даредиар*но совместных
процессов, а с диалектическим комплексом биологически^ -здродессов, взаимно
друг друга дополняющих и взаимно друг от друга зависящих. Т&кой комплекс
эубактериальных процессов хорошо изучен по отношению^ распаду-аз?тиетых
соединений: первый член его — клубеньковые бактерии^ синтезирующие
азотистые вещества; второй член его — бактерии, разрушающие азотистые
соединения с образованием аммиака; третий член того же комплекса — нитрозомо-
нас, обращающий аммиак в азотистую кислоту; четвёртый член — нитробактер,
обращающий азотистую кислоту в азотную, и последний, пятый член всего
комплекса круговорота азота — денитрифицирующие бактерии и грибы,
разрушающие азотную кислоту до свободного молекулярного азота.
' Если мы посмотрим элементы, входящие в круг жизнедеятельности
хемотрофных организмов, то найдём почти все элементы, входящие в
конституционный состав органического вещества. Углерод — метановые хемобактерии,
водород — водородные хемобактерии, азот — хемобактерии, усваивающие
молекулярный азот, сера — серобактерии, кислород —,все группы
хемобактерии, кроме того, железо и марганец, всегда сопутствующие этому комплексу
процессов. Нехватает только (ещё не открытого) хемотрофного процесса,
вводящего фосфор в молекулу органического вещества.
В настоящую геологическую Зпоху процессы хемотрофного синтеза
органического вещества, несомненно, играют да земной поверхности подчинённую
роль по сравнению с явно господствующим процессом синтеза органического
вещества зелёными растениями. Повидимому, этот процесс хемотрофного
синтеза нужно рассматривать как реликт отдалённейших геологических эпох
зарождения жизни на земном шаре. Этот процесс, в отдельных группировках
его звеньев, можно, повидимому, проследить по всем элементам земной
поверхности. Но наиболее яркого выражения и наибольшей полноты по количеству
слагающих его звеньев он достигает в относительно наиболее глубоких
депрессиях земной суши. И чем больше размер водосборного театра депрессии, тем
больяіе выражены яркость и полнота всего комплекса хемотрофизма. Самое
полное ^ы-ражение всего комплекса рассматриваемых процессов мы встречаем
в притеррасной области луговой террасы, так называемой притеррасной топи
или ключевом болоте; за ним следуют приозёрные котловины ледникового
ландшафта, далее, окраины подов и лиманов, ещё менее ярко и неполно мы
видим те же процессы в притеррасных областях надлуговой и коренной
террасы (солёные грязи). л *
К областям наиболее яркого и полного хемотрофизма приурочиваются
всегда отложения вивианита, фосфорнокислой закиси железа, и фосфор этого
РАЗВИТИЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО Пі ОЦЕССА 247
соединения принимает участие во всем комплексе химизма этих образование
*гго получает яркое выражение в «блуждающих огнях» притеррасных ольховых
топей («лесной царь» Гете). Блуждающие огни — результат вспышек
фосфористого водорода при соприкосновении его с кислородом воздуха, вспышек,
зажигающих водород и метан, спутников фосфористого водорода. Эти газы в
изобилии выделяются в течение весны из толщ притеррасных топей.
Наличие газообразного закисного соединения фосфора в области ярко
выраженного развития хемотрофизма делает весьма вероятным
предположение, что недостающий член комплекса хемотрофных процессов, перехода
фосфора в органическое вещество, также имеете^ в наличии.
Трудно предположить, что территориальное совмещение всех
перечисленных хемотрофных процессов, захватывающих^все конституционные элементы
органического вещества, представляет результат простого совпадения условий
среды, а весь комплекс представляет простую сумму слагаемых. Это слишком
резко противоречило бы диалектике природы.
Само собой напрашивается предположение, что вся сумма этих на первый
взгляд ^разрозненных процессов находится в соотношениях глубочайшей
взаимосвязи и взаимозависимости и что они представляют не сумму, а комплекс,
подобный тому, какой представляет комплекс пяти процессов, составляющих
в своей совокупности качественно [новое явление, «круговорот азота».
Так и разбираемый нами ряд хемотрофных процессов представляет по
всем признакам комплекс процессов, в результате взаимосвязи и
взаимоотношений которых, на основе усвоения углерода метана, получается живое
органическое вещесіво с новым качественным признаком, образованием при распаде
угольной кислоты.
Пока в атмосфере отсутствовал^ угольная кислота, на могло быть и
комплексна Процессов выветривания; был только один процесс выветривания, так
же как в отсутствие органического вещества не могло зародиться иной жизни,
кроме хемотрофизма на основе метана и кислорода.
Атмосфера до появления живого организма состояла в подавляющем
количестве из инертных газов, азота и, вероятно, его таких же инертных
спутников, аргона, неона, криптона, и из небольших количеств метана, кислодрда,
водорода, водяного пара и продуктов взаимодействия азота, водорода и
кислорода под влиянием грозовых и тихих электрических разрядов и
ультрафиолетовых лучей — аммиака и азотной кислоты.
Этой первоначальной атмосфере противостояла первичная литосфера,
первичная каменная оболочка земного шара. Эта первичная литосфера могла
состоять только вд силикатов и алюмосиликатов. В ее состав не могли входить
ни кварц, ни аморфная кремнекислота как минералы вторичного образования.
Не могли таі|же входить и^карбонаты из-за отсутствия углекислоты, продукты
жизни в ее уже значительно развитой фазе.
Сопоставляя состав ультращелочной первичной породы с составом
первичной атмосферы, мы найдем только один ряд абиотических (минеральных)
реакций. В присутствии воды в виде пара и в капельножидком состоянии, по
мере охлаждения земной поверхности, и кислорода силикаты и алюмосиликаты
закисей железа и марганца, которые сильно развиты, если не преобладают
(особенно соединения закиси железа) в ультращелочных породах, должны
были распадаться на свободную кремневую кислоту и окись железа и окись
марганца. Так как эта реакция первоначально (до вступления в процесс
азотобактера, эубактерий и грибов) протекала преимущественно в щелочной или
нейтральной среде, то освобождавшаяся кремневая* кислота выделялась и
сохранялась в молекулярно-растворимой форме, следовательно, обладала
болъщой подвижностью и могла легко выщелачиваться в область Океана
геологическим круговоротом йоды. Кроме того, в местах концентрации раствора на
поверхности суши кремневая кислота могла кристаллизоваться в виде триди-
мита, друз горного хрусталя и т. п.
\
248 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
-Та же реакция вызывала и другой ряд процессов. При окислении закиси
железа силикатов и алюмосиликатов и переходе ее в состояние свободной окиси
железа цроисходит значительное увеличение объема выветривающегося
минерала и, следовательно, общее разрыхление породы, и так как реакция
протекает чаще всего при щелочной реакции среды, то в присутствии следов
свободного аммиака образовавшиеся окиси железа и марганца приобретают высокую
степень дисперсности и легко уносятся даже слабыми делювиальными
потоками. В результате отлагаются мощные толщи чистой окиси железа,
первичных железных руд, которые под давлением толщ позднее отлагавшихся пород
могут получить кристаллическое сложение (диагенезис). В качестве
элювиальной породы могут образоваться россыпи минералов первичной породы, залежи
(первичного зрлегания) алюмокремневой кислоты (кристаллические каолиниты)
{ и др. Если образующаяся окись железа не мо-
і / жет быть снесенной делювиальными потоками, то
# ' / она образует многочисленные так называемые
/ ,* 'і # псевдоморфозы* Те же высоко дисперсные окиси
$ ! S \/ железа и марганца выявляются и в ряде других
' ' У . /, минералов, образующихся в кварцевых поро*
, / ¦' * /^ Дах* отлагавшихся в результате той же перво-
/*; начальной реакции. В том случае, когда мол«-
\\
ч \
*\
/ U
кулярный раствор кремневой кислоты, сносимый
/ s*m~ "/s ^ ^ делювиальными потоками и материковым током
У*' I '.* геологического круговорота воды, быстро высы-
/ Ч% //'7
t / \ < I
\1 ! '
/ •
I
I
Рис 117. Почвенные железобактерии: А — кладотрикс*дихотома; Б' 1 — спи-
рофиллум феррогинеум, 2 — галионе^пла феррогинеа, 3 — лептотрикс охра-
цеа; А — по Молишу; В — по Хардеру (из книги Ваксмана).
л
хая, он отлагал на месте своего высыхания аморфную массу кремнезема,
окрашенную коллоидальным раствором окисей железа и марганца, образующим
одновременно и характерную параллельно-слоеватую раскраску (кольца
Лизегенга), породу, носящую название яшмы. Когда слагались условия
медленного сгущения того же раствора кремневой кислоты и отлагались
первичные кристаллические кварциты, одновременно с ними в трещинах и жеодах
(полостях) этих пород слагались условия образования кристаллов кремнекис-
яоты, окрашенных коллоидальными примесями окиси марганца й окиси
железа, друзы аметиста, кристаллы и друзы гиацинта, дымчатого кварца
(окрашенного органическим веществом), опала, топаза (не «благородного»
топаза) и ряда других «полудрагоценных» камней (Миас).
По мере зарождения и развития комплекса хемотрофизма появились два
новых могучих фактора. В результате жизнедеятельности хемотрофов,
усваивающих атмосферный азот, появилась свободная азотная кислота, и в
результате жизнедеятельности всего комплекса хемотрофов появилось, наряду с
живыми организмами, и мертвое органическое вещество.
Появление свободной азотной кислоты нужно рассматривать как начало
новой эры в жизни земной коры. Не только потому, что получился новый агент
РАЗВИТИЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕДЬНОГО ПРОЦЕССА 249
выветривания и притом агент чрезвычайной силы, значение которого мы до
сих пор далеко не дооценивали. Весь сложный комплекс процессов
выветривания получил могучий толчок к убыстрению темпа, первичные породы начали
распадаться со значительной скоростью под влиянием агента, которого раньше
не существовало.
Но еще большее значение появления азотной кислоты состоит в том, что
вместе с ней появились нитраты и под влиянием растворяющего действия той
же азотной кислоты облегчилась доступность усвояемых соединений
фосфорной кислоты. Очевидно, что то же появление азотной кислоты вполне
обеспечивало следующую фазу развития жизни на поверхности суши ь*семи
необходимыми катионами.
Пока на поверхности суши зарождался и развивался комплекс хемотро-
физма, на что потребовался, вероятно, не один десяток тысячелетий, Океан
был мертв в самом полном смысле этого понятия. Мы можем «ебе представить
с достаточной четкостью состав воды первобытного Океана. Это должна была
быть теплая, следовательно, не содержащая растворенных газов дестиллиро-
ванная вода, вода, содержащая лишь небольшое количество свободной азотной
кислоты. Азотная кислота получалась в результате диссоциации азотно-аммо-
нийной соли, образующейся в атмосфере и при этих условиях нацело
диссоциированной, причем аммиак целиком улетал из теплой жидкости обратно в
атмосферу. Никаких солей, кроме солей галоидов, вода Океана не содержала.
Соли, кроме солей галоидов, могли образоваться на поверхности с^ши при
воздействии углекислоты на минералы первичных «пород, а углекислоты ещё
не было — она могла образоваться только в процессе разложения органического
вещества.
Очевидно, что в такой обстановке первичного Океана в нем зарождение
жизни не могло осуществиться, даже не было условий для первичного хемо-
трофизма. Все процессы хемотрофизма — по своему существу процессы
аэробные и могут протекать только на поверхности первичной горной породы.
Следовательно, они в условиях Океана могут быть только донными процессами.
Но на дне первичного Оке&на, даже на незначительной глубине, могли быть
только увловия анаэробиозиса, *
Появление на мертвой арене первичной истории земной поверхности нового
фактора, жизни, повлекло с диалектической неотвратимостью обособление его
противоположности, смерти. Тот же момент количественной ограниченности
биологически действенных элементов с той же диалектической неотвратимостью
послужил стимулом установления еще одного единства противоположностей.
Установление процесса синтеза огранического вещества неизбежно вызвало
и установление процесса разрушения образовавшегося органического
вещества.
Процесс разрушения органического вещества может быть только энзима-
тическим, другими словами, реакция синтеза органического вещества необра-j
тима и протекает при термодинамических и электромагнитных условиях
возможности своего осуществления только в одном направлении и с
определенной скоростью. Изменить направление и скорость этой реакции можно
только, изменив температуру, или давление, или напряжение электромагнит*
ного поля, в которых протекает реакция»
В мертвой природе это достигается или непосредственным изменением
трех условий реакции, или действием катализаторов. В живых организмах
те же изменения осуществляются выделяемыми организмами во внешнюю
среду так называемыми экзоэнзимами. Экзоэнзимы обладают ярко выраженным
сочетанием единсгва противоположностей, т. е. одна и та же энзима при
определенных условиях обусловливает синтез определенного органического^
вещества; при изменении условий, определяемых развитием организма^
та же энзима обусловливает разрушение того же органического
вещества.
250 ' ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
, Свойства энзим выработались в порядке развития организмов и закрепи»
лись в порядке выживания наиболее приспособленных, так называемого
естественного отбора.
Мне представляется пока преждевременным ставить вопрос о том, каки§
организмы развились раньше, аэробные или анаэробные.
Если внимательно проанализировать свойства энзим, вырабатываемых миг
кроорганизмами почвы, то мы приходим к достаточно определённым выводам»
Огромнейшее большинство учёных^, изучающих почву, до сих пор ещё рассмат-
ривает перегной как промежуточный продукт распада органических веществ,
синтезированных зелёными растениями. При современном состоянии наших
знаний мы не можем оставаться при таком взгляде. Элементарный разбор
общих свойств перегноя заставляет отказаться от этого взгляда как от архаизма,
неминуемо приводящего в тупик" непримиримых противоречий.
Всё указывает на то, что п?регнрй яужно рассматривать как отработавшие
экзоэнзимы тех организмов, которые разрушают в почве органические остатки
высших растений. Таких организмов в прчв§ ^ы находим две группы (типа),
бактерии и грибы, и в почве мы ясно различаем, даё группы перегнойных
соединений. Эти группы получили название гуминовой'И ульминовой кислот для
одной группы и креновой и апокреновой, или ключевой и ключево-осадоч-
ной, — для другой.
Ясно, что всякий организм, синтезирующий экзоздзимы, рбладающие
одновременно и созидающими, и разрушающими свойствами, должен в то же
время выработать в себе способность защищаться от разрушающего действия
своих же энзим.
Такую способность нужно видеть в^общепризнанном свойстве
полупроницаемости растительных и животных перепонок. Это свойство
полупроницаемости для экзоэнзим представляет не свойство перепонок, а определяется
общими свойствами экзоэнзим (эндоэнзимы,* или гормоны, обладают иными
свойствами) .
Свойство, о котором идёт речь, способность денатурироваться, т, е.пере-
ходдть без изменения состава ] в абсолютно нерастворимое в воде состояние.
Денатурирование совершается под влиянием кипячения, замерзания, старения
и, главным образом, пры вытеснении из солей. Все экзоэнзимы почвы — кислоты
и выделяются бактериями и грибами в молекулярно-растворимом в воде
состоянии. Но легко образуя в почве соли,-они при вытеснении из этих солей могут
образовывать с водой только коллоидальные растворы, неспособные,проникать
через перепонки.
Насколько ясны условия освобождения среды от энзимы грибной
микрофлоры, креновой кислоты, восстановлением её в-апокреновую кислоту,
выпадением последней в нерастворимой форме при вытеснении её из солей и
способность микотрофной деревянистой растительности использовать апокреновую
кислоту в качестве источника азота, настолько еш,ё представляются сложными
и неясными соотношения между комплексом двух типов травянистых
растений и соответствующей ему почвенной бактериальной микрофлоры. Между
тем при анализе комплекса первичного почвообразовательного процесса мы
становимся перед необходимостью подойти вплотную к ряду процессов, в
основе которых лежит железный закон единства противоположностей, и
всякая - йопытка решения этих вопросов применением формально-дедуктивной
логики ^неминуемо приводит в безвыходный тупик.
Несмотря на кажущуюся «отвлечённость» этих положений, как раз они
• лежат в основе правильного разрешения ряда важнейших производственных
вопросов.
Мы имеем два типа травянистых растений. Оба типа объединяются в одну
группу признаком синтезируемого ими органического вещества, свободного от
присутствия в нём дубильных веществ. Этот признак ярко отличает
органическое вещество, синтезируемое зелёными растениями травянистой группы, ох
РАЗВИТИЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 251
органического вещества, синтезируемого группой деревянистых растений^все
.органы которых пронизаны дубильными веществами.
Наблюдения над разрушением органического вещества, синтезируемого
современной флорой, ясно указывают, что остатки деревянистой флоры
разрушаются исключительно грибами. При ртом процессе грибы выделяют креновую
кислоту, которую, анализируя ее отношения к организму грибов, мы можем
рассматривать только как типовую экзоэнзиму грибных организмов.
Одновременно, анализируя отношения креновой кислоты к
петрографическим элементам рухляка горной породы и к элементам минеральной пищи
растений, мы видим, что свойства креновой кислоты находятся в противоречии
1с основным, качественным признаком живого организма, определять
избирательную по отношению к элементам своей пищи поглотительную способность
той среды, в которой или на которой он развивается.
Если мы обратим внимание на характер соотношений между группами
низших зелёных растений и незелёными растительными организмами,
разрушающими органическое вещество, то ярко бросается в глаза глубокая связь
между низшими зелёными растениями и грибами, Этэ связь прослеживается,
начиная с одноклеточных водорослей, где она выливается в особенно яркую
форму сожительства (симбиоза) водоросли и гриба, образующих комплексный
организм, В дальнейшем эта связь не так ярка, но не подлежит сомнению.
Для выяснения хотя бы в общих чертах порядка появления качественна
различных групп организмов4 на земной поверхности нельзя пренебрегать
диалектическим анализом взаимоотношений и взаимосвязи ныне известных
групп организмов, высших и низших, растительных и животных, и даже не
только "организмов, но д отдельных органов различных организмов, которые
могут оказаться результатом глубокого изменения организма под воздействием
многотысячелетнего сожительства в порядке симбиоза, сапрофитизма,
паразитизма или ещё более сложных взаимосвязей, уже частично вскрытых системой
филогенезиса. Такого рода анализ не носит, никаких следов ревизионизма,
но предупреждает от опасности механистической, «обратной» (если можно
так выразиться, не прибегая к «дымовой завесе» иностранных слов)
экстраполяции, ни в какой мере не умиляя огромных заелуг филогенезиса как
исторического этапа исторического развития биологии.
Появление первичных («накипных») лишайников часто рассматривается
как одн^иа ранних стадий развития форм жизни на земной поверхности, G
этим нельзя согласиться ни в какой д^ере. Уже участие хлорофиллоносного
растения в «организме» лишайника с очевидностью указывает на длинный ряд
миллионолетий, потребовавших, обособления зелёного растения, которое мы
должны рассматривать тоже как продукт сложного симбиоза. Трудно даже
грубо приблизительно составить представление о том, сколько потребовалось
времени, чтобы ^гутём выживания наиболее приспособленных наследственна
закрепились те качественные признаки^ которые, характеризуют сложный
комплекс организма даже простейшей одноклеточной зелёной водоросли*
«Геологические эпохи»—«от единственная формула, которая вследствие её
беспредельной, растяжимости одна способна вместить весь огромный объём
процессов, с которыми нам ещё предстоит столкнуться. Этой же формулой до-
настоящего момента довольствуются некоторые геохимики, упорно не
желающие признать биохимическое направление и, может быть, поэтому бессильные
в борьбе с дедуктивной логикой.
Но в признании чрезвычайной сложности развития автотрофной жизни-
растений, снабжённых пигментом, лежит ещё вопрос о стимуле симбиотрофизма
лишайников.
Признание принципа выживания наиболее приспособленного представляет
и косвенное признание принципа приспособления к условиям окружающей
среды. Так как окружающая срода слагается из мнргогранных
взаимозависимых материальных условий, то по самому существу.взаимозависимости он»
252 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
должна находиться в процессе непрерывного изменения. Непрерывность
количественных изменений неизбежно приводит к обособлению новых качеств среды.
Новые качества среды то становятся на место исчезнувших, то слагаются с
ними, то усложняют комплексность материальных условий среды.
Так как мы не можем рассматривать живой организм вне
взаимозависимости от условий, т. е. качества материальной среды, ибо сам живой организм
представляет качество материальной среды, возникшее в результате
сложения ее количественных неизбежных изменений, то мы неминуемо приходим к
признанию изменчивости как неизбежного, неотъемлемого свойства организма
и самого организма как неотъемлемого условия среды, развивающегося, т. е.
изменяющегося, не только под влиянием мертвых (абиотических) условий
среды, но одновременно и под влиянием живых (биологических) условий той
же минеральной среды, Другими словами, мы приходим к признанию
абиотических (мертвых)- условий материальной среды и ее биологических (живых)
элементовЧяшнь различными формами движения одной и той же материи.
Рассматривая с этой точки зрения растительную группу лишайников, мы
приходим к определенным заключениям. Мы видим два типа растений,
водоросль и гриб, находящихся в состоянии сожительства, настолько тесного и
развитого, что оба растения представляют один комплексный организм,
разъединить элементы которого удается с некоторым трудом, даже в современных
(постплиоцен) условиях среды.
Один из организмов, слагающих лишайник, гриб, принадлежит к типу
гетеротрофных организмов, т. е. таких, которые вследствие отсутствия в них
органов, способных поглощать световые лучи, могущие участвовать в синтезе
органического вещества, принуждены черпать необходимую им энергию путем
расщепления органического вещества, синтезированного иным путем. В про*
цессе этого расщепления грибы получают и элементы пищи, причем этот способ
питания не исключает способности усваивать элементы пищи и из
минеральных соединений. Повидимому, грибы не способны усваивать молекулярный
(свободный) азот. Но не подлежит сомнению их способность вводить молекулу
(или ион?) азота из минеральных или органических соединений азота в
молекулярный комплекс синтезируемого ими органического вещества, т. е,
образовывать из углеводов, при наличии источника связанного азота, белки,
алкалоиды и другие азотсодержащие соединения.
Качество, лежащее в основе способности синтезировать белки (другие
азотсодержащие органические вещества в этом отношении, повидимому, не
изучены) из углеводов, при наличии органических соединений азота или
аммиачных солей, крайне важно в биологическом отношении (не говоря о
производственном его значении), так как оно дает начало новой форме потенциальной
энергии — динамической энергии, способной к превращению в организме
не только в тепло, но и непосредственно в работу, без посредства какого бы
то ни было механизма (в мысль, физиологические процессы и т. д.), тогда кав
углеводы в организме могут превращаться только в термическую энергию,
Которую можно превратить в работу только посредством системы рычагов
(мускульная работа). Вне организма любое органическое вещество (содержащее
или не содержащее азот) может быть превращено (технологическим процессом)
только в термическую энергию. Способностью преобразовывать термическую
энергию углевода, при наличии источника связанного азота, в динамическую
энергию белка обладают только незеленые низшие организмы, грибы, актино-
мицеты, бактерии и, повидимому, простейшие (протозоа).
Перед нами становится вопрос, почему сложный организм лишайника
сложился из симбиоза водоросли с грибом, а не с бактерией. Обычное
объяснение, что в слоевище гриба водоросль находит ереду, способную долго
сохранять воду, необходимую для водоросли, страдает механистичностью и далеко
не объясняет многие детали. К тому -же ведь и многие бактерии образуют так
называемые зооглеи, т. е. слизистые сгустки, в которых могли бы найти под-
РАЗВИТЕЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 253
ходящие условия водоросли, подобно тому как водоросли находят подходящие
условия (например, у эуглены и у зелёной гидры) в слизистом теле простейших.
Ответ на вопрос несколько сложнее, хотя он также довольно прост, несмотря
на то, что решает вопрос в историческом (геологическом) аспекте, а невстатя^
яеском разрезе. * /
В теле «первичных» одноклеточных водорослей, входящих как составной
элемент в слоевище лишайника, развиты в общей клеточной оболочке лишь
хлоропласт в качестве синтезирующего органа, ядро в качестве органа
размножения и протоплазма в качестве органа связи между хлоропластом, ядром
и оболочкой, через которую он связан и с грибницей, оплетающей снаружи
дшетку водоросли.
При таком вооружении клетки «первичных» водорослей, когда в них
.имеется лишь один синтезирующий орган, хлоропласт, синтез органического
вещества клеткой водоросли ограничен только возможностью образования
растворимого углевода и уплотнением его в форму нерастворимого в воде
углевода. Образовать же из углевода белок хлоропласт не может. Это — функция
незелёных низших организмов,
В клетке (первичном структурном элементе) высших зелёных растений
функция обращения нерастворимого углевода (крахмала) в состояние
растворимого (ликвидация), сахара, принадлежит незелёному пластиду, лейкопласту.
Кроме того,-лейкопласту присуща способность синтезировать белки при
условии наличия минеральной формы связанного азота. Источником
минерального азотного питания могут служить: 1) разложение органического вещества
-аэробными бактериями, одновременно служа и источником зольной
минеральной пищи зелёных растений; 2) усвоение молекулярного (свободного) азота
аэробными (азотобактер) и анаэробными (клостридиум) бактериями и 3)
усвоение молекулярного азота клубеньковыми бактериями (бациллус радицикола).
Признание за хлоропластом функции только синтезировать воднораство-
римые углеводы (моносахариды) и уплотнять их в нерастворимые в воде
углеводы (полисахариды) и отсутствие у хлоропласта способности обращать в
растворимое состояние (мобилизовать) нерастворимые углеводы и синтезировать
из углеводов белки (превращать термическую потенциальную энергию
углеводов -в динамическую форму энергии белков) основываются на сопоставлении
длинного ряда твёрдо установленных фактов.
Главные из них следующие: сложение так называемого алеуронного слоя
односеменодольных растений из сплошного сплетения грибницы (гифов)
алеуронного гриба, функция которого состоит в мобилизации-запасов крахмала
и белков эндосперма <&мени (плода) односеменодольных* Существование ряда
семейств растений (хорошо изучены вересковые и орхидейные), у семян
которых отсутствуем алеуронный слой и семена которых способны о&разовывать
проростки только при условии наличия в среде прорастания грибницы или
спор определённых, узкоспециализированных низших грибов и яркокислой
(рН—4,0—5,0) реакции (вересковая земля садовников). Подавляющее
преобладание среди растений земной суши, развивающихся на почвах с кислой
реакцией, микотрофного типа зольного и азотного питания (свьпне девяти
десятых флоры суши земного шара — все деревянистые, все вересковые, все
орхидейные, все лилейные, все папоротниковые, все хвощи, все плауновые,
все цикадовые, все пальмовые, все амариллисовые, большинство злаков,
осоковых, ситниковых). Широкое развитие бактериотрофного питания (развитие
специфической аэробной .бактериальной флоры в ризосфере высших растений
в анаэробной среде) и альготрофного питания у земноводных растений (рио
Oryza sativa).
Совершенно ясно, что господствующее у нас архаическое направление
, «классической» физиологии растений и возникшее на её основе «учение о
минеральном питании растений», подменивающее широкое понятие «биологической
химии», представляют научно недопустимое упрощенчество, вытекающее из
254 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ '
грубейшей механистической «экстраполяции», допускающей без всякого осно1
вания, что минеральное (и азотное) питание рястений (всех?) происходит по
типу гетеротрофизма (правильнее, раздельного симбиотрофизма).
На основе пренебрежения этим последним термином (енор не о словах, не
«схоластический», а о принципах, которые скрываются за древнегреческой
фразеологией и от которой формально-дедуктивная логика не становится
«научнее»,* а остается добрым старым «здравым смыслом», или, выражаясь
точнее, обывательской «логикой», возведённой в принцип) агрохимия твердо
стада на почву объяснения свойствами мертвого минерального рухляка
избирательной поглотительной способности живых организмов.
Кажущийся сдвиг *с мертвой точки агрохимики склонны усматривать
в признании поглощающего «комплекса» (акад. К. К. Гедройц, ВИУАА),
минер ально-гуматноро (причем «комплекс» понимается как «сумма»). Здесь
уже привлечена древнеегипетская фразеология. Но «хюмос» в* переводе
означает плодородие (?. Б. Шэне), и отождествление понятия «плодородие» с
понятием <<детжг?ой» принадлежит А, Тэеру, ш прогресс, вложенный в понятие
«поглощающий комплекс», того же порядка., *как «гумусовая» теория Тэера,
исправленная и дополненная «органо-минералънб$іі> д<матьер нуар» Л. Гранда
и Эггертца. Насколько далека агрохимия от предизіьной биологической
концепции о почве, видно из того, что до сих пор еще сохранился взгляд Э. Вольфа
на органические остатки кар на «случайную» примееъ к ягочве* и аналитики
теряют немало труда и-дорого оплачиваемого времени на выбирание из навески
почвы (только для определения перегноя) мельчайших йорешков, *
Вся совокупность изложенных фактов в их взаимозависимости и
взаимоотношениях заставляет признать клетку высших зеленых растений не за
первичный-структурный их элемент, а за ограниченную клеточной оболочкой часть
-пространства, занятого телом растения, в котором протекает в симбиотическом
сожительстве жизнедеятельность двух первичных элементов — организмов:
хлоропласта, первичной водоросли, и лейкопласта, первичного гриба* Оба
организма связаны белковой средой, протоплазмой, составляющей
интерферирующую часть, повидимому, хлоропласта. Каковы биологические соотношения
указанных первичных элементов к органу размножения клетки, еще не
выяснено, хотя они достаточно выявляются в процессах деления клетки и
оплодотворения семенопочки.
Только такая концепция дает возможность правильно и без натяжек объяс-
"нить производственно важнейшие вопросы о причинах большой разницы в
требованиях различных групп культурных растений в воде, о причинах
отсутствия такой разницы у зерновых бобовых в сравнении с зерновыми злаками,
о причине необходимости дыхания для зеленых растений, о причинах
различной «требовательности» различных групп культурных растений и многие
другие производственно важные вопросы.
Возникает вопрос о стимуле, бывшем причиной широкого развития
симбиоза первичных водорослей именно с низшими грибами, а не с друтой группой
гетеротрофных организмов. Стимул этот мне представляется до очевидности
ясным, и он проливает яркий свет на последовательность развития организмов.
Мы уже пришли выше к в"Ыводу, что свободная углекислота в атмосфере
представляет продукт распада органического вещества при жизнедеятельности
гетеротрофных организмов, грибов, анаэробных бактерий и аэробных Орга-
НИЗМОВч
Вопрос о том, какой тип гетеротрофных организмов, аэробный или
анаэробный, развился геологически раньше, решается формулой Пастера, что «наиболее
ярко выраженный противник аэробиозиса сам аэробиозис». Если мы
представим сосредоточенную массу мёртвого органического вещества в природных
условиях, на воздухе, то с поверхности ее должен развиться аэробный процесс.
Этот процесс поглощает весь кислород, который в силу разности потенциалов
(напряжения) парциального давления кислорода в атмосфере и в массе орга^
РЛвВИЖИХ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 255
¦ I И*ЧИ1»Ч« I 44»HHt'J« Ч ' ¦ ¦ ¦ ...,— ,- ...-,-. —¦ , . ______ „ . ,
нического вещества будет стремиться проникнуть в органическое (мёртвое)
вещество. Но чем больше1 будет стремление кислорода,.тем ярче будет аэроб-
вый процесс на поверхности, и тем, так сказать, плотнее будет становиться
кислородный экран. Яркость аэробного процесса может достигнуть «еамопроиз-
вбльного» воспламенения органического вещества (штабели каменного угля,
стоги сена, кипы хлопка и шерсти и т. д.).
Но для осуществления возможности стать кислородным экраном нужно
накопление слоя, хотя бы в несколько миллиметров, мёртвого органического
вещества.
Образование (синтез) органического вещества зелёными растениями
требует, кроме притока кинетических форм энергии, кроме притока угольной
кислоты, воды и кислорода, ещё и наличия усвояемых форм зольной и азотной
пищи растений, Рее эти факторы жизни зелёных растений, кроме элементов
их зольной пищи, притекают из атмосферы. Но количественный приток их
зависит не только от скорости геологического круговорота воды на поверхности
Земли, но и от количественного содержания в атмосферной воде главного
фактора выветривания, угольной кислоты, и от содержания в ней кислорода
и водорода-, первичных факторов, определяющих содержание" в атмосфере
минеральных форм связанного азота.
. В свете современных воззрений на причины геотермического градиента
Земли (распад радиоактивных элементов) мы не имеем никаких оснований
предполагать какие-нибудь изменения в скорости геологического круговорота
воды. Нет также достаточных оснований для утверждения о большей
вулканической ^деятельности в течение неизмеримого времени прошлых геологических
эпох, не рискуя ступить да скользкий путь экстраполяции и механицизма.
Наряду с высказанным соображением возникает следующее: могло ли
произвести сколько-нибудь заметное влияние на ускорение темпа накопления
органического вещества на земной поверхности ускорение геологического
круговорота воды или увеличение содержания углекислоты в воздухе.
Сопоставляя всё то, что нам известно о синтезе живого органического
вещества зелёными растениями, мы приходим к отрицательному выводу. Кроме
так называемых органогенов, в состав природного органического еещества
(разумея под этим понятием не какое-нибудь специфическое соединение или
группу соединений, а весь комплекс всего органического вещества всего
земного шара, какого бы происхождения ни было это вещество — растительного
всех типов ігпорядков растений, животного также всех типов ипорядкгів,
микроорганизмов., без различия растительных и животных) входят, кроме углерода,
кислорода, водорода и азота, в значительных количествах кальций, калий,
сера, фосфор, магний, натрии, железо, кремний, хлор, фтор, алюминий, и
далее следует обширная группа так называемых микроэлементов (название
не совсем правильное, ибо они таковые по отношеншр к обычным культурным
растениям, чего мы не можем утверждать по отношению ко всем природным
-живым существам); таковы иод, бром, бор, цинк, литий, медь, золото, серебро,
титан, мышьяк, ртуть, олово и ряд других, об участии которых мы ещё не
знйем (из перечисленных участие некоторых нуждается в подтверждении).
Из всех этих элементов лишь органогены легко доступны наземным (и
водным) растениям. Они притекают к растениям в порядке геологического
круговорота воды. Но даже и из этих элементов приток азота в связанной форме
был ограничен малым содержанием кислорода в атмосфере. Молекулярный
кислород в тропосфере мог быть только продуктом расщепления углекислоты ,
зелёными растениями, так как другого источника его мы указать не можем.
Потребление же кислорода в стратосфере было очень значительно. Прежде
всего он должен был потребляться чисто абиотическим (без участия живых
организмов) процессом. Вследствие отсутствия озонового экрана
ультрафиолетовые лучи проникали до поверхности Земли как на суше, так и в области
Океана. Под влиянием этих лучей первые порции кислорода (образующегося
256 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — OCHOBbi ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Рис. 118.Почвенные водоросли* а — плеурококкус; б — носток коммуне; в — микро-
колеус вагинатус; г — формидиум; д — анабена; е — нодуляриа; ж — хламидомо-
нас коммунис; a — улотрикс теннуиссима; и — бумилариа екзилис; к — цилинд-
роспермум мусцикола; л—(1—17) несколько типичных диатомовых водорослей.
а, б, в, гЛ д, е — по Роббинсу; ж> а, и, к, л — по Бристолю (из книги Ваксмана).
. Ji ЛЯЯЙ&П ¦ т,іь-»д--.-,і *¦¦¦;¦ i^ ii iiiiiiii it—i rmrrn "джт^и.и»^, inr-i—-"^Tiff.'rip—r~TB-;,":^^^ v v.-д :=i=: « ¦ -—.ж ,¦ іігтііі.і - ¦'¦¦¦ !¦-¦—.- .-^ : i
РАЗВИТИЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 257
в стратосфере) должны были уплотниться в молекулы озона. Потребление
кислорода этим процессом надо считать величиной постоянной, так как потере
потребления озона на окисление азота его количество в атмосфере должно
было возобновляться на основании закона действующих масс. Пока не
установилось нормальное содержание озона, достаточное для образования озонового
экрана, образование окислов азрта в атмосфере должно было быть
ограниченное, и приток ^вязанных форм азота к земной поверхности должен был
ограничиться только углеаммиачной солью.
Вторым процессом абиотического потребления кислорода было образование
перекиси водорода, содержание которой в атмосфере — величина, довольно
постоянная (Э. Б, Щэне).
Биологическое потребление кислорода не всегда заканчивается
образованием непррчных соединений. Как на пример такой реакции можно указать на
деятельность хемотрофных железобактерий и марганцевых бактерий,
окисляющих з&кисные соединения железа и марганца в формы высшего окисления,
окисную железную соль же/гезной кислоты и окисную марганцовую соль
железной или марганцовой кислоты, образующих колоссальные залежи
железных и марганцевых руд ('красный железняк, железистые, правильнее,
железные песчаники, желтые и красные охры, сьенская земля). Весьма вероятно,
что и залежи боксита подобного же происхождения.
Если недостаток органогенов может служить причиной медленности
образования органического вещества на земной поверхности в начальных стадиях
зарождения жизни, то роль зольных элементов не подлежит никакому сомне^
нию.
Зольные элементы пищи растений входят в состав горных пород или в
соединениях, не усвояемых зелеными растениями, или в состоянии заключенных
в каменную оболочку, в виде редчайшего равномерного рассеяния.
Даже при изобилии наличия первой группы элементов они не могли
послужить стимулом усиления наземной зеленой флоры в результате степени
своего рассеяния во всей массе первичных щелочных и ультращелочных
горных пород. К таким, в сущности, редким элементам принадлежат сера и фосфор,
входящие в конституционный состав природного органического вещества, ,
Серу и фосфор приходится рассматривать как конституционные элементы
всякого природного Органического вещества. Хотя сера входит в состав
молекулы лишь некоторых белков, наиболее биологически важных, но мы не можем
представить себе и допустить природный синтез какого бы то ни было
органического вещества при отсутствии участия белков, содержащих серу. Поэтому
природное органическое вещество всегда представляет сложную смесь
разнообразнейших органических соединений, всегда содержащую серу. Всякое
природное органическое вещество при анаэробном разложении выделяет
сероводород (вернее, сернистый аммоний),
В еще большей мере это касается фосфора. По новейшим воззрениям,
углеводы представляют сложные эфиры фосфорной кислоты, и так как
большинство органических веществ природного происхождения представляют
производные углеводов, то почти всякое природное органическое вещество содержит
фосфор, не говоря о том, что фосфор, подобна тому как сера, входит в
конституционный состав важнейших белков,
"Сера и в особенности фосфор в первичных щелочных горных породах на*
ходятся в форме чрезвычайного рассеяния.
Первичная флора поверхности суши Земли состояла из хемобактерий,
эубактерий, слизистых грибов, низших грибов, первичных водорослей и
лишайников. Все представители этой флоры, кроме лишайников» ютятся
исключительно на самой поверхности горной породы, а незеленые и на поверхности
стенок её трещин. Большинство первичных щелочных и ультращелочных
горных пород изобилует минералами, содержащими закисные формы железа и
марганца и сернистые- соединения* При абиотическом окислении этих минера-
17 Почв о в е денне—239
I 1Л I У ' I ¦ ¦ ¦ , I
358 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Рид. 119. Почвенные серобактерии' а — серобактерия беггиатоа альба; б — беггиатоа
минима; в — тиоилока ингрика; г — тиотрикс нивеа, ? — тиофиза макрофиза; е тио-
сиириллум Виноградский; ж — хроматиум окени; з — ахрометиум окзалиферум; и —
тиобациллус тиопарус; к — тнобациллус тиооксиданс. а, б, г, е, ж — по Омелянскому;
' е — по нему же *й Вислоуху; д — по Надсону и Омелянскому; з — по Ваксману; и — по
Молвшу; к — по Хардеру* (все из книги Вйксмана).
РАЗВИТИЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 259
лов свободным кислородом, проникающим в термические трещины горных
иород с водой геологического круговорота, образовывались нерастворимые
окиси железа и марганца, свободная серная кислота и сернокислая закись
железа, как первые фазы окисления этих минералов. Кроме того, при процессе
окисления происходит значительное увеличение объёма окисляющихся
петрографических железистых элементов породы.
В результате получалось глубокое разрыхление горных пород, и так как
при разрыхлении, вследствие разрушения части минералов, порода рассыпается
по плоскостям спайности^ рухляк, представляющий россыпь гранёных
кристаллов, обладает значительной проницаемостью (для гравитационной воды),
но чрезвычайно малой влагоёмкостыо (для волосной воды) и отсутствием
волосности.
При таком сложении породы в ней ни при каких условиях не может
возникнуть восходящий ток (волосной), так как все волосные промежутки её,
образующиеся в местах соприкосновения кристаллов и удерживающие
волосную воду в виде менисков, разъединены неволосными промежутками (трубки
Жамена). В такой породе преобладают исключительно процессы вымывания
растворимых соединений и вымывания коллоидально измельчённых.
Поэтому Океан всё больше обогащался коллоидально измельчёнными
веществами (преимущественно гидратами окисей железа и'марганца и аморфной
кремнекислоты) и воднорастворимыми галоидными солями.
Наземная же флора также смывалась делювиальными водами и
промывалась через толщи рухляка; частью она также проникала в Океан и частью
оставалась в толще рухляка. Из отдельных типов наземной флоры,
остававшейся в толще рухляка, не все могли найти в нём условия жизни. Прежде
всего все организмы, обладающие пигментом — хлорофиллом или другим,
позволявшим им поглощать свет, очевидно, могли продолжать развиваться
лишь до той глубины, до которой рухляк был лучепрозрачен. Поэтому
водоросли и лишайники (накипные) могли развиваться лишь до незначительной
глубины. За этими автотрофными организмами следуют вообще аэробные
организмы; они сами своим аэробиозисом определяли глубину возможности своего
существования согласно закону Пастёра — Виноградского. Поэтому хемо-
трофные бактерии, аэробные эубактерии, актиномицеты, грибы и
простейшие (протозоа) могли развиваться лишь до сравнительно небольшой
глубины.
Таким образом, с глубины, различной для различных рухляков, в
зависимости от конкретных для каждого рухляка условий залегания, лучепрозрач-
ности и кислородопроницаемости, в^его массе могли развиваться только
анаэробные бактерии при условии притока к ним мёртвого органического вещества.
Наземная флора, проникшая в Океан, встретит в нём совершенно иные
условия, чем те, которые господствовали в толще рухляка термического
выветривания. ^ г
Нужно не упускать из виду, что от времени зарождения жизни на
поверхности суши до осуществления возможности массового проникновения живых
элементов суши в Океан протекли геологические эпохи.
Для осуществления возможности образования трещин первичной горной
породы, т. е. её термического выветривания, необходима смена высокой
дневной температуры поверхности горной породы под влиянием притока солнёч-*
ного тецла и ночного охлаждения той же поверхности под влиянием ночного
лучеиспускания. Эти условия для своего осуществления требовали
охлаждения поверхности всей Земли до такой температуры, чтобы внутренний тепловой
градиент не мог погашать влияния развития широтных климатических зон.
Не подлежит сомнению, что этот процесс потребовал также геологических
эпох для распада радиоактивных элементов поверхностных слоев
первоначальных горных поро^ и для погребения их мощной нерадиоактивной
кремнезёмистой оболочкой.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ^ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Охлаждение поверхности Земли до температуры, допускавшей обособление,
климатических зон, повлекло аа собой ряд последствий. Атмосфера
освободилась <?т огромного содержания водяного пара, окутывавшего земной шар и
не допускавшего лучей солнца до поверхности Земли (Ставровский), Значения
этого момента нельзя недооценивать; это было началом притока новых форь<
энергии, С этого момента получила возможность начать процесс своего развития
пигментная (ле только зелёная) флора суши, а следовательно, рдзвилбя стимул
усиления бактериальной и грибной флоры, могли начать развитие водоросли
П лишайники. * \ "
Только с этого момента долучила возможность начала развития кора
термического выветривания, м геологический круговорот воды стал не только
обмывать поверхность *сушиг но и промывать развивающийся рухляк.
Тот же мом?вд? ттоадажещія температуры не мог не отразиться глубокими
количественными .изэденедняйи условий Океана, а следовательно, и развития
4го качественных признаков.
Прежде всего освобождение атмосферы от огромного содержания водяного
пара повлекло соответствующее увеличение количества воды в Океане.
Установление климатических зон привело к обособлению двух мощных скоплений
льда на обоих полюсах оси вращения Земли и огромных 'скоплений
материкового льда на высочайших вершинах первобытной складчатости суши.
Мы можем утверждать, что в связи с прэцессионным вращением массы
Земли количественное выражение массы льда на всей поверхности Зем^и —
величина, почти постоянная или изменяющаяся в сравнительно нешироких
пределах.
Со времени- установления постоянной массы материкового льда,
систематически- передвигающейся по всей ^емной поверхности, процессы снапгивания,
размыва и смыва суши получили яркое выражение, и все детали и производные
геологического круговорота воды получили полное оформление и
развитие.
Неменее глубоки были и изменения,, происшедшие в воде океанов (в узком
смысле слова), В результате увеличения абсолютного количества
капельножидкой воды на^ поверхности Земли обособилась область так называемого
«глубокого моря», В результате развития процессов снашивания, размыва и
смыва поверхности суши и усиления процессов физического выветривания
развились так называемые «континентальные платформы», или шельфы, и
обособилась область так называемого ^мелкого моря», область отложения
осадочных пород и, следовательно, область развития метаморфизма,
преобладания диагенезиса и развития магмы, сначала ультраосновной и щелочной,
а по мере развития на поверхности суши зеленых растений и кислой алюмо-
силикатной,, сначала с преобладанием щелочей п цозже — щелочных земель.
Здесь же постепенно развились и процессы вулканизма.
Кроме . этих морфологических изменений и их качественных функций,
понижение температуры воды Океана немедленно отразилось на растворимости
в ней газов. В воде Океана появился растворённый кислород, и стала возможна
аэробная жизнь,
©месте с тем в воде Океана в возрастающем количестве стали появляться
водішрастворимые соединения, получающиеся вследствие преобладающего кис-
лородй-р-Гю выветривания рухляка термического выветривания. При этом выве-
тривани% связанном с образованием трещин и разрыхлением горной породы,
выделялись и соединения серы., фосфора, магния, хлора, которые не могли
быть использованы скудной незелёной флорой, заносимой в проницаемый рухляк.
Вносимые в Океан в?днорастворимые минеральные соединения вместе
с воднорастворимым органическим веществом, урываемым с поверхности
суши геологическим круговоротом воды, создали вместе с преимуществами
жидкой фазы лучшие условия для развития вносимых тем же путём в Океаи
растительных организмов суши,.
^ВДДв^^Ч*' ^ ¦ —^ ¦¦ ¦ |""и'м"1 i-^.r....^, —г.^ : ! -¦ ¦ =^ ¦ ¦¦¦" ... ¦ ¦ . ^Tjl
РАЗВИТИЕ ПЁТ?ВНЛН0Г<? ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО*'ПРОЦЕССА 261
)
Типичный признак морских организмов первыхгпериодов развития жизни
-в Океане —г крайне малое содержание в них кальция В первичных горных
.породах кальций содержится в подавляющем преобладании в форме алюмоеи*-
ликатов и силикатовл и лишь ничтожное количество его связано е фосфором
¦ галоидами. Выветривание "силикатов и "алюмосиликатов осуществляется под
воздействием угольной кислоты, которой едва хватало для жизни водорослей.
Всё количество кальция, связанное с фосфором, потреблялось на синтез белков,
ш все другие нужды организмов должны были удовлетворяться кремневой
кислотой и органическим веществом.
В соответствии с этим мы встречаем в ранних организмах моря,диатомовых
водорослях, кремневые панцыри. Преимущества жидкой фазы в снабжений*
организмов необходимым энергетическим и строительным материалом
сказываются в том, что в то время как наземная жизнь еще ведет борьбу за
обособление элементов плодородия твердой фазы — почвы, водные организмы,
использующие те элементы плодородия, которых не в состоянии были использовать
наземные организмы, значительно опережают в своем развитии наземные
организмы.
Это сказывается в том, что уже в ранние стадии своего развития морская
флора отщепляет ветвь морской фауны в виде радиолярий, имеющих тот же
отличительный признак, кремневый панцирь
Насколько медленно шло обособление биологического круговорота
вещества на материковом отрезке траектории геологического круговорота воды
по сравнению с океаническим отрезком той же траектории, можно судите по
тому, что морская фауна успела пройти огромный путь развития от радиолярий
через трилобитов до ганоидных рыб, причем у всех этих организмов их
скелетные части построены без участия кальция, из органического вещества, хитина
и хрящевой ткани с участием кремнезема, и что в то же время очень медленно
развивались организмы с известковым скелетом, в котором как реликтовый
элемент сохраняется участие хитина и хрящевой ткани.
В течение геологических эпох развития этих организмов шла упорная
борьба наземной флоры за обособление элементов плодородия в рухляке суши^
и только по мере развития природного (естественного) плодородия суша могла
снабжать Океан кальцием,
Первичная флора щелочных и ультращелочных горных пород первичной
суши земной коры, бактерии, грибы, водоросли и лишайники, могла
обусловить лишь намёк, если можно так выразиться, на качественный признак почвы
и ее отличие от горной породы, концентрацию элементов зольной и азотной
пищи растений или избирательную -поглотительную способность. Эта
способность присуща только живому органическому веществу и сохраняется в мертвых
органических остатках (не перегное) только по отношению к элементам, кон^
ституционно связанным с органическим веществом.
Очевидно, что вследствие того, что указанные зольные элементы в горных
породах содержатся в виде очень редкого рассеяния, и вследствие отсутствия
корневой системы у первичной флоры горных пород усвоение этих элементов
должно было быть ограничено ничтожным минимумом и могло
распространяться лишь на ничтожную глубину, даже по отношению к лишайникам.
Приток растворимых в воде соединений зольной и азотной пищи растений,
вследствие отсутствия восходящего волосного тока воды в рухляке термического
выветривания, мог осуществляться только двумя крайне несовершенными и
прерывчатыми процессами. После всякого дождя на поверхности всех плоско^
гранньіх механических элементов термического рухляка образовывался
диффузный слой так называемой пленочной воды. Этот слой передвигался
вверх на смену испаряющейся с поверхности воды и уносил в том же
направлении и все растворимое, не промытое предыдущим нисходящим1
током, по окончании которого он сам только и мог образоваться Этим путем
образуются в бездождные промежутки кристаллические <шыцветы» солей (эфло-
262 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
ресценции) на рухляках в горных местностях. Второй путь состоит в
осмотическом передвижении воднорастворимых соединений пищи растений по слою
пленочной воды. Осмотический ток побуждается разностью концентраций
вследствие поглощения элементов пищи поверхностной флорой.
Очевидно, что крайне ограниченное зольное питание первичной наземной
флоры должно было служить причиной чрезвычайно медленного ее
прогрессивного развития. Это предположение находит подтверждение в том, что, как
мы уже приводили, поразительно длительно господствовали в морской палео-
фауне виды и роды животных с кремневым и хитинным скелетом и чрезвычайно
медленно проникало участие в построении скелета морских животных кальция,
столь характерного для современной фауны.
То соображение, что малое участие кальция в построении скелета древней
морской фауны находит объяснение в большой плотности жидкой фазы, среды
их обитания, по сравнению с газовой фазой, средой обитания наземных
животных, не встречает подтверждения в том, что в числе представителей современной
высшей морской фауны подавляющее преобладание принадлежит животным
с известковым скелетом. Между тем ганоидные рыбы с хрящевым скелетом,
несомненно, принадлежат к вымирающим реликтам и приурочены к наиболее
геологически древним областям материков.
То же самое мы видим и в распределении кальция и кремния в построении
панцырей и раковин современной низшей морской фауны. Почти исключительно
в области мелкого моря, на материковой террасе (шельфе) отлагаются мощные
пласты мела, известняков, коралловых рифов и других морских известковых
осадочных пород.
И в области мелкого моря до очевидности ясно выражено количественное
влияние притока воднорастворимых солей кальция (преимущественно
бикарбоната извести) с материка.
Огромные аммониты (1—1,5 м в диаметре), белемниты длиной до 1,5 м,
огромные грифеи и острей в 0,5 м (юра), огромные продуктусы и спириферы
(карбон), тридакнии в 2 м (купель собора Нотр дам де-Пари) развиты только
в прибрежных областях. Область перехода материковой террасы в глубокое
море сложена мощными толщами (1—5 км) мелкозернистых известняков, немых
или заключающих редкие и мелкие отпечатки моллюсков.
Области же абиссальных (пропастных, «бездонных») глубин глубокого
моря (достигнутых до 10 км) покрыты исключительно глобогериновым и радио-
ляриевым илами, в которых кальций представлен только в форме исключительно
трудно растворимых зубов акул. Сам ил состоит, повидимому, только из
кремневых панцырей, коллоидально измельченных окисей (гидратов?) железа и
марганца (и алюминия?) и из вулканической пыли (и из кокса пароходного
дыма).
Распределение кальция (и внесение с ним фосфора и фтора, составляющих
совместно с кальцием конституционные элементы костяка высших животных)
представляет яркую иллюстрацию положения, что избирательная
поглотительная способность не физическое, не химическое и не физико-химическое свойство
среды (почвы или Океана), а есть биологическое качество живого органического
вещества, всякого организма, биосферы. Вместе с тем выпукло обрисовывается
положение, что разница в выражении плодородия почвы и плодородия Океана
(в широком понимании слова) не качественная, а представляет лишь
количественное различие выражения одного и того же качества, определяемое
различием качеств тех сред, в которых оно выявляется.
Сопоставляя развитие океанических биоценозов (биологических
группировок) с подобными же группировками суши, мы должны констатировать не
только количественное различие в темпах их развития, но и глубокую
качественную разницу.
В то время как в Океане мы видим ясное прогрессивное развитие животной
жизни, которое, без сомнения, совершалось на фоне развития растительной
РАЗВИТИЕ ПЕРВИЧНОГО ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА 263
•жизни, мы должны отметить две особенности этого развития. Мы видим
поразительное обилие остатков животной океанической жизни, в которых ясно
прослеживается процесс выживания наиболее приспособленных к наличным
условиям форм и которые непрерывно закрепляют новые признаки,
представляющие функцию изменения условий среды под их же влиянием.
Наряду с этим нельзя не отметить поражающей бедности остатков как
океанической, так и наземной флоры. Что касается скудости остатков
океанической флоры, то она находит отчётливое объяснение в свойствах жидкой среды,
в которой протекало их развитие. Эти свойства совершенно погасили самый
стимул прогрессивного развития морских растительных организмов и привели
к остановке его на стадии водорослей. Свойства жидкой среды обусловили
совмещение двух жизненных систем растительного организма, ассимиляционной
и абсорбционной, и привели к утрате необходимости в транспирационной
системе. Те же свойства жидкой среды обусловили полную бесполезность как
сосудистой, так и механической системы. В результате развитие океанической
флоры застыло на первичных стадиях бактерий и водорослей. И только в узко
ограниченных условиях прибрежной полосы Океана (в широком понимании)
встречаются высшие растения, регрессивное развитие органов которых не
оставляет сомнения в их наземном происхождении. Поэтому в морских
(правильнее океанических, в широком смысле) отложениях мы находим лишь
диатомиты и амидные соединения в нефти (Вл. Р. Вильяме).
Поразительное разнообразие эволюционных форм океанической фауны
и дало повод к возникновению механистической гипотезы зарождения жизни
в океане и «выползания» её на земную сушу (Окен).
Другую картину мы видим на земной суше. В течение нескончаемых веков
тянется почти без изменений эпоха первобытной флоры, оставляя после себя
трудно уловимые следы. Сначала хемотрофы. Неисчислимые миллиарды тонн
железных руд, о характере которых говорилось выше, красноречиво
свидетельствуют о длительности тех геологических эпох, которые протекли для их
накопления. И эти скопления окисных железных соединений мы должны
рассматривать как ископаемые погребённые почвы, как результаты избирательной
поглотительной способности, присущей лишь живым организмам, как их качественный
признак, определяемый необходимостью поглощения ими элементов пищи и
разрушения источника энергии для выявления их главного качественного
признака, необходимости и способности размножаться. И мы находим как реликт
источника энергии первичной флоры земной суши окисные соединения железа
и марганца и как реликт её пищи — фосфор и серу, постоянные спутники
железных руд, образовавшие под действием глубинного процесса диагенезиса
фосфористое и двусернистое железо.
Совершенно понятно, что качественный признак живого организма, его
избирательная поглотительная способность, не мог оставаться неизменным,
а должен был изменяться и количественно, а следовательно, и качественно по
мере прогрессивного развития самого организма. На заре жизни мы видим
подавляющее скопление окисных соединений железа (и марганца), в котором
отсутствуют конституционные элементы протоплазмы, фосфор и сера. Между
тем фосфор и сера и представляют неизменный признак избирательной
поглотительной способности живого организма в более поздних отложениях. Они
представляют конституционные элементы протоплазмы (и ядра) и сохраняются
как упорный реликт всюду, где была жизнь.
При прослеживании развития ископаемых почв в хронологическом порядке
мы приходим к выводу, что первичная форма жизни, хемотрофные бактерии,
развивалась в двух направлениях (в порядке филогенезиса в направлении двух
колен). Хронологически первым коленом (или ветвью «генеалогического дерева»)
должны были быть эубактерии. Хронологически первой группой должны были
развиться аэробы. Скачок от хемотрофов до аэробов эубактерии потребовал
лишь развития и закрепления путём «естественного отбора» наследственной
2Ь4
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ—ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
передачи способности выделять «аэробную экзоэнзиму», разрушающую
органическое вещество. Скачок небольшой, так как хемотрофы уже выделяли
«аэробную энзиму». Стимул к развитию новой энзимы обладал яркой
категоричностью, так как приток фосфора и серы, безусловно необходимых хемотро-
фам, мог быть лишь очень ограниченным, почти случайным, и отложение
фосфора и серы в форме мёртвого органического вещества отживших хемотрофов
было бы синонимом острого фосфорного и серного голодания хемотрофов,
лишённых возможности проникнуть в массу породы.
В дальнейшем повелительный стимул развития анаэробов эубактерий
был двойной: ограниченное содержание кислорода в первобытной
атмосфере и влияние защитного аэробного слоя на поверхности органического
вещества (Пастёр — Виноградскил).
Вполне естественно
предположение, что развить и наследственно
закрепить способность выделять
«анаэробную энзиму», разрушающую
органическое вещество, было проще в
колене аэробных эубактерий, которые
А 0 0* *
«Л
Р
• •
^
л
'.'.'
••# ^
*
Л*1
Л'
,J S
-*7.
Рис. 120. а •— бактерия, окисляющая аммиак в азотистую
кислоту. Европейская форма нитрозомонас (Mtrosomonas europea no
Виноградскому). б — бактерия, окисляющая азотистую кислоту
в азотную (Nitrobacter по Гиббсу).
уже выделяли «аэробную экзоэнзиму», разрушающую органическое вещество,-
чем у хемобактерий, не способных выделять экзоэнзиму, разрушающую
органическое вещество. За это говорит и близость общих свойств этих «аэробной
и анаэробной» экзоэнзим.
Роль эубактерий в первичном почвообразовательном процессе колоссальна.
Помимо способности разрушать органическое вещество, синтезированное хемо-
трофами, и возвращать в «биологический круговорот» элементы пищи
хемотрофов, серу и фосфор, по меньшей мере, две расы эубактерий, одна аэробная
(азотобактер) и другая анаэробная (клостридиум), унаследовали от хемотрофов
и развили способность связывать молекулярный азот и образовывать свободную
азотную кислоту.
Появление такого сильного растворителя, как азотная кислота, оказало
огромное влияние на ускорение процесса химического выветривания
первичных горных пород (Мюнц, Одинцова). Результатом действия азотной кислоты
преимущественно на алюмосиликаты было отложение первичных залежей
каолинитов. Воднорастворимые нитраты одновалентных металлов,
выщелачиваемые геологическим круговоротом воды в океаны, претерпевали на пути
разнообразные реакции, в результате которых неизменно получались водно-
растворимые соли одновалентных металлов.
Иной была роль двухвалентных металлов, преимущественно кальция»
Как и по отношению к нитратам одновалентных металлов, ион азотной кислоты
нитрата кальция усваивается всеми растительными организмами в качестве
азотной пищи. Освобождённый ион кальция тотчас соединяется с молекулой
РАЗВИТИЕ ^ПЕРВИЧНОГО НОНВООБРАЗОВАТЕЛіШОГО ПРОЦЕССА 2ЬЭ
-—4—jgr-то-с ж-css-—г ¦¦¦:.= ¦——¦— ¦ ' і
жжслореда, образуя молекулу окиси кальция. Окись кальция при
термодинамических условиях поверхности Земли (средняя температура 15° и среднее
давление 760 мм ртутного столба) не может оставаться в свободном состоянии
¦ соединяется с молекулой углекислого газа, образуя углекислый
кальций.
Обособление углекислой извести на поверхности суши прихрдитёя
рассматривать как геологическую эру не только по отношению к области Океана,
но, главным образом, по отношению к области суши. і
И в данном случае выявляется глубокая диалектическая взаимосвязь
между двумя носителями одного общего качественного признака плодородия,
лочвой и Океаном (в широком смысле).
Эта связь носит яркий отпечаток двойственности по отношению к области
Океана* Q одной стороны, живые элементы Океана получили более обильный
и не требующий затраты созидаемого пластического материала источник
построения скелетов обитателей Океана. Более обильный, чем кремневая кислота,
приток которой ограничивался тем, что большое количество ее переходило
в форму кремнезема вследствие кислой реакции -экзоэнзим бактериального
и грибного населения земной cynrav И кремневая кислота стала притекаіь
в Океан преимущественно в форме коллоидального раствора.
Это и служило стимулом к преобладанию хряща и хитина как материала
для построения скелета. Но хрящ и хитин требуют затраты большого
количества пластического материала, результата синтеза органического вещества,
азотного, близкого по свойствам к белкам. Поэтому становится вполне понятной
огромная роль молекулярно-растворимого бикарбоната кальция. Он легко
переходит на хитинной основе у низших животных и на хрящевой основе
у высших в сложный комплекс углекислой извести и фтористого кальция
костей, раковин # эмаля, дающий твёрдую основу для прикрепления
мускульной ткани. Необходимое присутствие галоида, фтора, обеспечено. Ф^ор всегда
наличествует в растворе в вЬде Океана (в широком смысле) как результат
выветривания первичных горных пород.
И под воздействием этого нового условия скачком, как взрывом, развилась
новая форма океанической фауны, уже упомянутой выше: огромные особи
обитателей шельфа, континентальной платформы, неподвижно прикрепленные
к м^сту своего зарождения, подвижная фауна гигантских морских ящеров
и фауна костистых рыб, в преобладающем числе акул.
Но новый стимул, углекислый кальций, сносимый в Океан, придал ему
новое качество. Океан стал регулятором содержания угольной кислоты в
атмосфере (Т. Шлезинг, старший),придав новоекачество земной атмосфере,
постоянство содержания в ней углекислого газа.
С другой стороны, новое качество атмосферы тотчас вызвало новый
процесс на суше. Началось химическое выветривание рухляка термического
выветривания первичных горных пород.
Несмотря на ничтожное (0,03%), но постоянное содержание углекислого
газа в атмосферном воздухе (мы не располагаем никакими реальными данными,
чтобы допустить возможность большего содержания углекислоты в атмосфере
в ранние геологические эпохи, кроме грубо механистических допущений),
это ничтожное содержание представляет фактор огромной геологической мощи.
Он, сочетаясь с большим геологическим круговоротом воды, создавал как бы
бесконечное непрерывное воздействие насыщенного раствора углекислоты
в воде на рухляк термического выветривания первичных горных пород.
Одновременно тот же ток воды создает условия немедленного растворения и
удаления с места реакции всех растворенных в воде и в растворе углекислоты
в воде продуктов реакций. Таким образом создается фактор необычайной
мощи, доставляющий фауне океана все необходимые элементы ее развития.
Понятно, что этот момент влиял также положительно на бурное развшие.
морской фауны с известковым скелетом.
266 ЧАСТЬ ПЕРВАЯ — ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Одновременно тот же момент появления в толще рухляка элементов пищи
растений должен был вызывать и ряд новых процессов на поверхности суши.
Появление в толще рухляка растворимых в воде соединений элементов
пищи растений должно было вызвать процесс хемотаксиса. Под хемотаксисом
мы понимаем свойство растений и их органов развиваться там и в том
направлении,4 где имеется наличие усвояемых форм элементов их пищи.
Самоочевидно, что иначе и не может быть, и свойство хемотаксиса не представляет
процесса раздражения на расстоянии, а есть простая функция наличия элементов
плодородия среды и условий ее плодородия. w
Раз в толще, в массе рухляка, появились усвояемые формы пищи
растений, то растение должно было начать развиваться в этом направлении.
Растения, покрывавшие поверхность суши, состояли из хемобактерий,
аэробных эуб^ктерий, анаэробных эубактерий, низших грибов (и актиноми-
цет?), водорослей и лишайников.
Очевидно, что ни хемобактерии, ни аэробы, ни водоросли, ни грибы
самостоятельно не могли проникнуть в массу рухляка, в которой господствовали
условия анаэробиозиса под покровом аэробной пленки поверхности. Могли
проникнуть только анаэробные бактерии. Их проникновение на значительные
глубины не представляло трудностей вследствие значительной проницаемости
рухляка термического выветривания. Необходимое для жизни анаэробов орга-
-ническое вещество в изобилии притекало в форме экгоэнзим аэробной флоры
поверхности и в форме воднорастворимых продуктов обмена веществ,
гидролиза тех же аэробов.
Уже развитие анаэробной жизни в массе рухляка положило начало
ограничению притока элементов пищи в область Океана, на поверхности суши
началось обособление почвы не только на поверхности рухляка, но и в его
массе, и живые элементы почвы задерживали в своих организмах элементы
пищи растений.
Вторая группа организмов, проникавших в массу рухляка, были
лишайники. Организмы, их слагавшие, в отдельности не могли проникнуть в толщу
рухляка. Но в их еимбиотическом развитии были уже заложены зачатки
развития тканей, и дальше, путем закрепления выживанием наиболее приспособлен*
ных, развились в результате изменчивости растения с корневой системой.
Наземная флора все более завоевывала толщи рухляка, и все меньше становился
приток элементов пищи растений в область Океана.
Характер рухляка термического выветривания также коренным образом
изменился. Неволосные промежутки между элементами термического рухляка
были заполнены нерастворимыми продуктами химического выветривания,
кремнеземной пылью, каолином, окислами железа, алюминия и марганца. Сначала
быстрый ток воды, промывавший рухляк термического выветривания,
сменился медленным током по узким трещинам, и наземная флора получила
огромное преимущество для полного исчерпания элементов пищи растений.
Наступила современная эпоха единого почвообразовательного процесса.
Единого, охватывающего и Сушу, и Океан.
СВЕТЛОЙ ПАМЯТИ
ПАВЛА АНДРЕЕВИЧА
ЛОСТЫЧЕВА
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
(S4FHHE О СИСТЕМЕ СОЗДАНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ
УСЛОВИЙ ЭФФЕКТИВНОГО ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ)
ГЛАВА Д Ж С Я Т А Я
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ*
КУЛЬТУРНАЯ ПОЧВА
Изменчивость количественной потребности се іьскохозяйственных росте*
ний в воде —Группы культурных растений по относительной
потребности в воде — Критические фазы развития рас/пений. •— Значение фазы
кущения — Причины различных требований растений к еоде. —- Соотно-
гиениг потребности растений в воде с влажностью почвы. — Влияние
структуры почвы на ее водный режим — Влияние структуры почвы на
водный режим страны — Формы запаса пищи растений в почве. —
Способы регуляции пищевого режима почвы. — Пищевой режим
бесструктурной и структурной почвы — Пища бактерий и ход разрушения
органических веществ почвы — Три задачи земледелия.
В 1865 г. в Петровской земледельческой и лесной академии, ныне
Московской ордена Ленина сельскохозяйственной академий имени К, А. Тимирязева,
проф. П. А. Ильенковым была произведена первая зарегистрированная в
литературе попытка количественно определить потребность культурных растений
в воде. С тех пор н<? прекращалось стремление выразить значение этого
практически самого важного фактора жизни растений количеством воды,
затрачиваемой разными растениями для создания единицы сухого вещества урожая.
Изменчивость количественной потребности сельскохозяйственных
растений в воде* Была получена огромная масса чисел, совершенно не поддающихся
не только диалектической, но часто даже и простой арифметической обработке.
Числовые выражения количества воды, затраченной растением на создание
единицы сухой массы, колеблются в чрезвычайно широких пределах.
Следующая таблица показывает примеры колебаний весовых единиц воды,
затраченных растением на создание одной такой же весовой единицы -сухого вещества,
по исследованиям различных авторов при различных условиях:
Растение
Количество
единиц воды
Растение
Количество
единиц воды
Пшеница . . . ., 1530—235
Рожь 724—377
Ячмень . . . 676—258
Овес ^ -665—401
Бросо . 447—275'
Гречиха 646—371
Кукуруза 369—233
Горох . » .
Рапс- . . .
Горчица .
Лен . . . .
Картофель
Свекла . .
Люцерна .
1658—235 *
912—337
1658—2Ь?
1093—1Ы
448—281
2083—227
1 354—520
г Причины приведенных ^громных различий заключаются в том., что
наибольшая эффективность всякого факргора осуществляется только при полнрй
обеспеченности растения всеми другими факторами.
Этр положение иллюстрируется рядом данных. Влияние содержания
элементов пищи в почве на использование растениями воды ярко показано, на*
пример, в опыте Лазера (Leather) в Индии.
'270-
ЧАСТЬ ВТОРАЯ—ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
На создание одной единицы сухого вещества потрачено единиц воды:
На почве
неудобренной
уд?брвнноі
азотом
азотои и
фосфором
азотом, фосфором
и калиен
Пшеннцей
Льном . .
800
1093
917
1198
545
1000
480
787
Опыт Уидсто (Widstoe) с орошением без одновременного удобрения
показывает отрицательное значение попыток изолированного воздействия на один
какой-либо фактор жизни растения: ,
1,5 2,0
2,5
5,0
7,0 10,0
869
13
945
89
1038
182
1317
461
1530
674
1809
953
Увеличение количества оросительной'
воды в число раз 1,0
привело к затрате на создание
одной единицы урожая единиц
воды . . . .• 856
или к бесполезной затрате таких
количеств воды —
Малая эффективность применения удобрений без одновременного
увеличения запаса находящейся в распоряжении растений воды, а также
отрицательное влияние недостатка отдельных элементов пищи видны из следующего
опыта с пшеницей*
Урожай сухого вещества в дг при влажности почвы в процентах от полной
влагоемкости почвы
Характер удобрения почвы
Неудобренная
Калийное
Фосфахное
Азотное .
Калий-фосфатное
Кадий-азотное
Азотяо-фосфатное . . . .
Калий-азотно-фосфатное
Влажность
450/0
194
1Б8
192
575
205
722
648
744
почвы
700/?
228
222
231
1052
217
1200
1 ИЗ
1308
Влияние количественного притока света ца продуктивность работы
растений видно из опыта Гельригеля с ячменем, росшим на солнечном свете и при
рассеянном свете разной сидад. На создание одной единицы, сухого вещества
ячмень при этом потратил единиц воды:
При солнечном свете
349
При рассеянном свете
сильном среднем слабом
483 519 676
jKfiOMe внешних4 условий, возраст растений также оказывает влияние на
производительность их работы. Молодая листовая поверхность работает
производительнее старой. Это показывает опыт Бриггса и Шанца (Briggs and Shantz)
с лЮцерЁби, которая затратила на создание одной весовой единицы сухого
вещества таких?-же весовых единиц воды:
В начале лета 1008
В середине лета 1354
ь Йосле укоса в конце лета 520
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 271
Ясно, что говорить о потребности в воде различных растений и о
производительности их работы нужно вообще с большой осторожностью. Она зависит
не только от вида и сорта растений, но и от условий их развития, которые ещё
не все и не всегда поддаются или подвергаются учёту.
На величину урожая влияют комбинация ежегодных колебаний притока
тепла и света, влажности почвы и воздуха, направления и силы ветра,
соотношения зольной и азотной пищи растений, реакция почвенного раствора,
концентрация солей почвенного раствора, присутствие микроэлементов пищи
и других, ещё не изученных элементов, из которых создаётся реальная
обстановка жизни растений. Насколько велико влияние этих различных
комбинаций на одно и то же растение и на различные растения, отчётливо
вырисовывается в опытах Уидсто. Они были проведены последовательно в течение
четырех лет при точно соблюдаемых, совершенно одинаковых условиях для всех
¦ лучаев и семенах одного и того же сорта урожая 1901 г. Результаты опыта
показывают производительность работы растений, выражающуюся в
количестве весовых единиц воды, затраченных растениями для создания одной
такой же весовой единицы сухого вещества:
РаСТеНИ6 1902 1903 1904 1905
Пшеница 258 340 755 356
Сахарная свекла . . . 639 227 645 670
Горох 1658 269 510 525
Группы культурных растений по относительной потребности в воде.
Растениеводство ещё не разработало достаточно детально конкретных запросов и
требований к почвоведению, и это отражается в слишком общем и глазомерном
подразделении культурных растений на группы.
Нельзя не отметить, что стремление подразделить культурные растения
на твёрдые производственные группы находится в вопиющем противоречии
с существенными свойствами протоплазмы, её изменчивостью и с прямым
производным этого свойства — неограниченной пластичностью живого организма*
Кроме того, нельзя рассматривать и сельскохозяйственное производство как
нечто мёртвое, застывшее в своих формах. Оно чутко отзывается на всякое
изменение общественных отношений и успехи наук.
Деление культурных растений на временные группы может быть проведено
на нескольких основаниях. Такое деление как производственное должно быть
основано на существенных свойствах, имеющих прямое отношение к
производству, т. е. по отношению растений к факторам жизни.
Не будем входить в рассмотрение группировки .культурных растений,
основанной на общих требованиях трёх основных элементов народного и
международного хозяйства, промышленностей обрабатывающей, добывающей и
созидающей. Коснёмся группировок, основанных на узкопроизводственных
заданиях, обеспечить растение как основное средство производства необходимым
количеством содержания или притока факторов его работы, т. е. его жизни.
Техническая группировка культурных растений может быть произведена
по двум основным группам факторов их жизни, космическим и земным. По
приспособленности к существованию в границах притока космических
факторов, света и тепла, определяемых широтными условиями земной поверхности
и высотой местности над уровнем океана, отличают группы культурных
растений холодных широт, умеренного, подтропического и тропического климатов,
В пределах каждой из этих групп происходит дальнейшее подразделение
растений по их отношению к почвенным факторам жизни, воде и пище.
В раннее время развития научного земледелия производились попытки
подразделить культурные растения на группы по их отношению к тем
элементам пищи, недостаток которых чаще всего выявлялся в производстве, калию,
фосфору и азоту.
272
ЧАСТЬ ВТрРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Были выделены: группа калийных растений, в золе которых преобладал
калий; группа растений с преобладанием в золе фосфора и группа известковых
растений, значительное содержание извести в золе которых сопровождалось
значительным содержанием в растениях азота. Была попытка выделить ещё
и растения с преобладанием в их золе кремнёвой кислоты.
Указанные группы довольно хорошо совпадали с группами, выделенными
на основании4 других хозяйственных признаков. Первая группа обнимала
корне- и клубнеплоды и растения технические, вторая — зерновые хлеба, третья—¦
бобовые растения, и четвёртую старались объединить с группой злаков.
Но очень скоро эта попытка деления на группы по составу золы была
оставлена, как не обладающая производственным значением и не имеющая под
собой научного основания.
Возникла группировка другая, основанная на отношениях культурных
растений к воде, так как практически обеспечение требований растений к воде
представляет труднейшую задачу производства. Из этого, однако, не следует,
что отношение растений к элементам пищи имеет меньшее производственное
значение.
Из сопоставления результатов исследований отношений культурных
растений к воде, произведённых за полустолетие с лишком, протекшее со времени
опыта Ильенкова, не меньше как двумястами учёных на всех континентах,
можно выделить такие группы сельскохозяйственных растений по их
требованиям к величине запаса воды в почве:
Краткая характеристика групн
4. Зерновые хтеба товарного значения, преимущественно яровые. .
Требования к величине
запаса воды в процентах
от полной влагоемкости
почий і
10— 20
20— 30
30— 40
40— 50
50— 60
60— 70
70— 80
80— 90
90—100
Чтобы уяснить причины больших различий в требованиях отдельных
групп растений к запасу воды в почве, нужно познакомиться с условиями,
определяющими величину потребления воды растениями.
Критические фазы развития растений. Одно из основных условий,
определяющих ту или иную величину потребности растений в воде, —
продолжительность так называемых критических фаз развития растения.
В развитии растений чаще всего отличают четыре фазы, которые в наиболее
отчётливой форме выявляются у злаков.
Это фазы прорастания, кущения, цветения и созревания. В первой фазе из
прорастающего плода (зерновки) злака развивается первичный корешок (рис.
121, 122, 123, 124).
Корешок прободает плодовые оболочки и после этого замирает. Его место
занимают несколько корней второго порядка (рис. 125). Зародыш стебля
прободает плодовые оболочки острым концом первичного листка, который
развивается в длину путём вставочного (интеркалярного) роста своего основания,
следовательно, вперёд своим наиболее старым окрепшим концом, пока не
поднимется на 2—3 см выше поверхности почвы. После этого рост первичного
1 Полная влагоёмкость — такое состояние почвы, когда все ее волосные и неволосные
промежутки заполнены водой.
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ
273
тиста прекращается, клетки его верхнего конца ослизняются, он от-
- рывается сверху и пропускает первый главный побег злака, развивающийся
в полости первичного листа (рис. 126).
Побег злака образует в почве на
небольшом расстоянии ниже поверхности
узел кущения, состоящий из нескольких
укороченных междоузлий. Из узла
кущения развиваются новые корни третьего
порядка и по два новых побега из
каждого узла, слагающего узел кущения.
Рис. 121. Схема продольного
разреза плода злака: а — часть
общего стержня колоска; б
—внутренняя чешуя; в — наружная
чешуя; г — остаток рыльца; д —
плодовая оболочка; е — алеурон-
ныйслой;.з*с — белок (эндосперм);
з —¦ щиток; и — бороздка вокруг
верхней части зародыша; к —
первичное листовое влагалище (ко-
леоптиле); л — зачаток первого
листа; м — точка роста стебля;
н — первичное корневое
влагалище (колеориза); о — зачаток
главного корня; п — зачаток
придаточного корня; р — зародышевая
чешуйка (эпибласт); с — сосудистый
пучок щитка; т — сосудистый
пучок зародыша стебля с его
переплетениями (анастомозами); у —
сосудистый пучок зародыша корня.
Рис. 122. Схема продольного разреза
зародыша злака; а — сросшиеся
плодовая и семенная оболочки; б —
щиток; в — бороздка вокруг верхней
части зародыша; г —первичное лис-
тоьое влагалище (кол?оптиле\; д
—зачаток первого листа; е —
верхушечная почка; ж — зародышевая
чешуйка (энибласт): з — зачаток
главного корня; и — первичное' корневое
влагалище (колеориза); к — зачатки
придаточных корней; л — бугорки
придаточных корней; м —
сосудистый пучок щитка; п — сосудистые
пучки зародыша стебля; о —
переплетение сосудистых пучков (анасто-г
мозы); п — сосудистые пучки коп-^
ней; р — семенное отверстие ^мше-
рониле).
18 Почвоведение—236
27.^
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
'
После того как разовьются корни третьего порядка и начнётся развитие новых
побегов, корни второго порядка и часть первичного стебля ниже узла
кущения отмирают (рис. 127). С этого момента начинается фаза кущения.
Значение фазьРкущения. Кущение состоит в последовательном
образовании узла кущения на каждом новом побеге; из нового узла кущения
развиваются новые побеги с новыми корнями при основании каждого побега.
Наступление фазы кущения и её продолжительность определяются известными
пределами тепловых
условий. При каждом
длительном наступлении
благоприятных тепловых
(термических) условий и при
наличии влаги вновь
начинается кущение. Каждый
вид и даже сорт растений
имеет свои границы
тепловых условий кущения, но
изучение их в
растениеводстве только начато
работами акад. Лысенко.
У растений, не
принадлежащих к семейству
злаков, фаза кущения менее
отчётлива и выражается
в наступлении
усиленного развития
вегетативных органов из корневой
шейки.
Значение степени
обеспеченности водой фаз
прорастания и кущения и
периода созревания
культурных растений освещено
опытами Воль ни.
Приведём результаты двух таких
опытов, с яровой рожью
и яровой пшеницей. В
каждом опыте растения в
одинаковом числе развивались
в цилиндрах при равенстве
всех условий, кроме
количества воды. Влажность
почвы поддерживалась по
фазам развития растений при 20 и 60% полной влагоёмкости почвы, так
что получились комбинации влажности таких порядков:
1. Сухой, влажный, сухой.
2. Сухой, сухой, влажный.
3. Сухой, влажный, влажный.
4. Влажный, сухой, влажный.
5. Влажный, влажный, сухой.
6. Влажный, сухой, сухой.
Урожай приведён в таблице на стр. 275.
Числа таблицы очень ясно указывают на значение фазы кущения в жизни
злаков. Это критический период их жизни, и в течение его растение потребляет
больше всего воды. В этот период образуются новые побеги и листья, и
молодые ткани испаряют особенно много воды.
МАРТИН ЭВАЛЬД ТЮЛЫ1И
(1846—1901)
взаимоотношения воды и пищи рлстений п почве 275
Влажность почвы в процентах
влагоемкостн
«аза прорастания
20
20
20
60
60
60
Фаза кущения
60
20
60
20
60
20
ее полной
периоі
созревай ня
20
60
60
60
20
20
яро кой ржи
сухой массы
329
164
378
185
838
134
Урожай (в irj
яровой пшеницы
зерна
62
25
?2
И
75
28
соломы
105
63
186
110
155
102
Рис. 123. Прорастание главного корня злака!
1 •— общая схема строения зародыша;
2 — главный корень прорывает оболочки,
в отверстии которых, в зависимости от рода
злака, может развиться или главный кот
рень, или придаточные корни.
Продолжительность фазы кущения — главная причина разделения
культурных растений на приведённые выше группы.
1—2. Первые две группы, в сущности, эфемеры, и их эфемерность —
результат сокращения продолжительности двух первых фаз, преимущественно
второй.
3. В третью группу входят малокустящиеся яровые с короткой фазой
кущения и озимые (сорта ржи), у которых фаза кущения сосредоточена на осень.
4. Четвёртая группа представлена
яровыми пшеницами, двурядными
ячменями с продолжительным
обильным кущением и озимыми пшеницами,
кущение которых происходит весной.
5. Пятая группа иначе называется
группой широколиственных растений
и обладает продолжительной фазой
развития вегетативных органов.
6. В шестой группе сосредоточены
технические растения, о которых будет
речь позже, и корнеплоды. Последние
представляют двухлетние растения, у
которых первые две фазы протекают
в первый год, причём вторая фаза часто
длится четыре месяца.
7—9. И, наконец, у последних трёх групп, объединяющих многолетние
травянистые растения, фаза кущения начинается с момента цветения, обнимает
весь период созревания и продолжается до зимы.
Причины различных требований растений к соде. На величину
потребности культурных растений в воде оказывают большое влияние
продолжительность вегетационного периода и величина общей листовой поверхности.
Зависимость потребности в воде от продолжительности вегетационного
периода уже была рассмотрена. Здесь нужно только обратить внимание на то,
что в культуре открытого грунта скороспелость несовместима с высокой
урожайностью. Накопление органического вещества есть процесс биологический,
требующий определённого количества времени для своего течения. Ускорение
этого процесса может быть достигнуто лишь в случае повышения напряжения
притока космических факторов, или расширения продолжительности времени
(суточного периода) их притока, что может быть достигнуто культурой в
закрытом грунте или селекционным подбором растений. Поэтому скороспелость
в одинаковых условиях географической широты и без вмешательства селекции
всегда связана с меньшей урожайностью, так как сокращение периода роста
неминуемо влечёт за собой и соответствующее сокращение периода инсоляции.
Величина испарения воды растениями, а следовательно, и практическая
потребность в воде на гектар культуры определяется общей листовой
поверхностью на гектар, т. е. густотой стояния растений в поле и степенью обли-
ственности отдельных растений. Густота стояния растений характерна для куль-
276
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
туры кормовых растений и лубяных прядильных растений. Большая облиствей-
ность растений составляет особенность бобовых и масличных. Большая листовая
поверхность представляет следствие большого испарения этих растений по
причине высокой калорийности накопляемых ими жиров и белков по сравнению
с углеводами. Напомним, что в среднем 1 г жиров освобождает при сгорании
9 500 малых калорий, 1 г белка — 5 500 калорий и 1 г
углеводов — 4 000 калорий. Кроме того, перевод пластидами
безазотных углеводов в азотсодержащее вещество
сопровождается большим выделением тепла, и для охлаждения
температуры рабочей поверхности растение вынуждено
испарять большое количество воды.
Поэтому бобовые растения и технические, масличные,
текстильные, находятся в одной группе с корнеплодами.
Различие потребности в воде растений однолетних
полевых и многолетних кормовых иллюстрируется
приведёнными схематическими кривыми
(рис.128). У однолетних
растений потребление воды
начинается через несколько дней
после посева и непрерывно
растёт до конца цветения, причём
перед наступлением фазы
цветения степень потребления воды
несколько падает вследствие
постарения зелёной поверхности.
С окончанием цветения
начинается быстрое падение
потребления воды вследствие
постепенного отмирания листьев,
и к моменту мёртвой спелости
истребление растением воды
совершенно прекращается (рис. 128).
У многолет них кормовых
испарение начинается с момента
освобождения от снегового
покрова. Оно непрерывно растёт
до конца цветения, причём паде- Рис. 125. Схема прорастания
ние испарения частью старею- коричных корней а перышка
у г плода культурного злака: а — эн-
щеи зеленой поверхности в силь- д0Шерм; б — щиток; в —
первичной степени парализуется раз- но? листовое влагалище; г — за-
витием уже сначала цветения чаток стебля; д — неразвиваю-
лпйыг ппбррпв После vKoea као- щийся главный корень; і-— вто-
новых пооегов. после укоса кар рич1іые корни с корневыми чех-
тина повторяется, но потреблс- ликами и волосками,
ние воды не достигает летнего
уровня.
, Послэ второго укоса потребление воды прекращается морозом (рис. 128).
Весной в полевой почве мы наблюдаем первый количественный максимум
содержания воды.
Начиная с этого момента запас воды в ней беспрерывно уменьшается. Его
пополняют выпадающие от времени до времени дожди. Но они не изменяют
общего направления процесса уменьшения запаса воды. Это общее
направление непрерывного уменьшения запаса воды в почве в течение летнего периода
прогрессивно увеличивается, особенно по мере распашки территории за счёт
уничтожения лесов и распашки природных лугов.
Нужно помнить, что все без исключения однолетние культурные растения
относятся к степной растительной формации. Все они отмирают или
природные. 124. Прора-
чпаиие овса прлда-
точными корнями
и проса главны м
корнем: а — всход
овса; б — всход
проса.
взАимоотношения воды и пищи растений в почве
277-
•t/ww
ным путём, согревают, или убираются задолго до наступления зимних морозов.
Все они оставляют почву лишённой запаса воды, которую они испарили для
создания своего урожая.
После уборки растений вплоть до начала зимы происходит медленное
нарастание содержания воды в почве за счёт выпадающих осенних осадков;
наступает момент второго количественного максимума воды
в почве.
Соотношение потребности растений в воде с влажпо-
стью почвы. Если сопоставить кривую изменения
потребности в воде различных групп сельскохозяйственных
растений с кривой изменения запаса воды в почве в течение
вегетационного периода, то становится ясной общая задача
обработки почвы.
Это сопоставление ярче всего улавливается при помощи
схематических графиков, на которых нанесена кривая
изменения влажности почвы в
течение шести месяцев вегетационного
периода, В этой кривой не
учитываются случайные колебания
влажности почвы под влиянием летних
дождей. Она представляет схему общей
тенденции динамики запаса воды в
почве в течение вегетационного
периода.
На графиках также нанесены в
форме схематизированных кривых
требования различных групп
сельскохозяйственных растений, главным
образом, их абсолютная потребность
в воде. Учтены в общих чертах и
различия моментов развития растений
и времени уборки растений.
Такие графики составлены:
I — для скороспелых кормовых
полевых и скороспелых хлебов
южных, северных и горных стран (рис.
Рис. 126. Схема провода- ^29—I);
ни я главным побегом мака II— ДЛЯ ПОЗДНеСПельіХ хлебов
ослизненной верхушки пер- продовольственного и товарного
характера (рис. 129—//);
III — для технических растений
(рис. 12?—III);
IV — для корнеплодов как технического, так и пищевого и кормового
значения (рис. 129 — IV);
V — для посевных многолетних злаков и бобовых полевой культуры
(рис. 129—F); J l
VI — для посевных многолетних злаков и бобовых луговой культуры
(рис. 129—VI).
Приведённые схемы показывают не только соотношения потребностей
различных групп растений в воде и динамики природного запаса воды в почве.
Их заштрихованные поверхности показывают и необходимость
совершенствования техники земледелия по мере того, как условия социалистического народ-
ново хозяйства предъявляют всё возрастающие требования к разнообразию
продукции сельского хозяйства.
Из схем вытекает вывод, что одна из основных задач техники земледелия —
овладеть водным режимом почвы и страны.
винного листового
лища.
влага*
Рі'с. 127. Схема на*
чала развития
корней третьего
порядка из узла куше'
ния у культурных
злаков: а — узел
кущения; б —
замерший главный
корень; в — корни
второго порядка;
г — зачаток корня
третьего порядка;
д—уровень
поверхности почвы.
278
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Влияние структуры почвы на её водный режим. В почвоведении было
установлено важное значение структуры почвы в определении свойств её
водного режима.
молочная
спелость
желтая
спелост»
мертвая
спелость
посев кущение цветение уборка
вегетационный период
1
начало *иукос 2**укос зиме
развития
2
Рис. 128. Кривые потребления воды культурными растениями' 1 —
однолетними; 2 — многолетними травянистыми.
IV V VI Vll V11I IX X IV V VI VII VHI IX X
IV V VI VII VIIJ IX X
JV V VI Vll VIU IX X IV V VI VII VIII IX X IV V VI VII VIII IX X
Рис. 129. Соотношение между привой изменения влажности почвы во время
вегетационного периода и потребностями в воде групп культурных растений: I — ско*
роспелые кормовые полевые и скороспелые хлеба южных, северных и горных стран;
// — позднеспелые хлеба продовольственного и товарного характера; /// —
технические растения; IV— корнеплоды технического, пищевого и кормового значения;
V — посевные многолетние злаки и бобовые полевой культуры; VI — посевные
многолетние злаки и бобовые луговой культуры.
n*
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 27^
Почва может находиться в двух противоположных состояниях структуры.
Она может быть или комковатой, когда масса почвы разделена на отдельные
комки диаметром от 1 до 10 мм, залегающие более или менее рыхлым слоем,
или разделъночастичной, когда отдельные слагающие почву частички не входят
между собой ни в какие особые отношения и залегают сплошной массой на всю
глубину пахотного слоя. В такой почве все свойства распределены равномерна
во всех направлениях. Последнее состояние может варьировать. Почва может
быть в распушённом или в плотном состоянии. Распушённое состояние, когда
частички её совершенно отделены друг от друга и лежат рыхлой массой, не
имеет практического значения, так как после первого дождя переходит в
плотное. Не следует смешивать агрегатного состояния со структурой почвы.
Крупность отдельностей агрегатного состояния колеблется около 0,1—0,2 мм и
имеет лишь небольшое значение при определении характера водного режима.
Принципиально отличаются лишь комковатое (структурное) и разделъноча-
стичное (бесструктурное) состояние почвы.
Когда почва находится в раздельночастичном состоянии, то совершенно
независимо от того, каков будет источник прихода воды к её поверхности,.
раздельночас-ъ агрегатная или комковатая глыбистая
тичмая лёссовидная структура структура
структура структура
Рис. ISO. Схема различных форм структуры почвы.
в ней устанавливается нисходящий, прогрессивно замедляющийся волосной
ток воды. Каждая проникшая в такую почву капля воды препятствует
проникновению следующих капель. Поэтому даже при слабом дожде на поверхности
такой почвы должен обособиться слой капельножидкой (гравитационной)
воды, которая стекает по уклону поверхности в долины рек или замкнутые
понижения микрорельефа, снося распылённые элементы почвы вниз по уклону.
Образующаяся весной при таянии снеговая вода в такую почву совсем не
проникает, всё равно, замёрзшая почва или растаявшая.
Зимой, как только замёрзнет верхний бесструктурный горизонт почвы,
вся заполняющая его волосные промежутки вода обратится в лёд, отчего
упругость пара воды в нём понизится. Так как упругость пара воды в нижних,
незамерзающих слоях породы будет больше, чем в замёрзшем слое, то сейчас
же начнётся перегонка водяного пара снизу вверх до тех пор, пока все
волосные промежутки верхнего слоя почвы, начиная с её поверхности, не будут
сплошь заполнены льдом вследствие сгущения и замерзания перегоняющегося
водяного пара. Поэтому, как правило, все 100% воды зимних осадков стекают
по поверхности почвы, и в бесструктурную почву ни одна капля снеговой воды
не проникает.
Сделанный бесструктурной почвой запас воды не обладает прочностью.
Летом, как только прекратится дождь, так тотчас с поверхности почвы начнётся
испарение, которое сразу прекратит нисходящий ток воды. Всё проникшее
в почву количество воды представляет одну сплошную волосную массу. Поэтому,,
как только на поверхности почвы обособится более сухой слой, к нему тотчас
устремится вода из ближайшего нижнего слоя, и под влиянием создавшейся
280 ЧАСТЬ ВТОРАЯ—ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
разности напряжений влажности вся масса воды почвы устремится к её
поверхности. То же происходит и весной, начиная с момента оттаяния почвы.
Восходящий ток воды не подчиняется закону прогрессивного замедления,
как это наблюдается при движении нисходящего тока воды. Скорость
восходящего тока воды определяется только быстротой испарения воды с поверхности
почвы, поэтому её движение может быть или равномерным, или даже
ускоренным в случае усиленного испарения воды под влиянием повышенной
температуры или под влиянием ветра. Насколько быстрым может быть процесс
испарения воды из бесструктурной почвы, видно из того, что, например, в
Заволжье весь весенний запас воды может под влиянием суховея испариться
в один-два дня.
В результате всей неизбежности этих процессов запас воды в раздельноча-
стичной (бесструктурной) почве и невелик, и непрочен. Он эфемерен и совсем
не подчиняется регулированию. Водный режим бесструктурной почвы стихийный,
что определяет и стихийные колебания урожайности на бесструктурной почве.
В почве комковатой, структурной, водный режим иной. Проникновение
воды в массу почвы происходит под влиянием не волосности, а проницаемости
через неволосные промежутки между комками почвы. Всякий дождь, какова
бы ни была его сила, целиком проникает в массу структурной почвы. Эта
скорость проникновения воды так велика, что при искусственном орошении
структурных почв приходится применять особые меры для распределения воды
равномерно по всему участку. Без этих мер вода не разливается дальше 2—3 м от
выпуска приводящего канала, впитываясь целиком в почву.
Весенняя снеговая вода также целиком поглощается структурной почвой.
Понятно, что и в комковатой почве зимой образуется восходящий ток водяного
пара из нижних, нрзамёрзших горизонтов в верхние. Но этот пар сгущается
внутри комков, в волосных ходах почвы, где имеются кристаллы льда. Запас
воды в комках увеличивается до заполнения всех волосных промежутков,
но неволосные промежутки между комками останутся свободными от льда.
Поэтому весной, когда начинается таяние снега, всё количество снеговой воды
целиком проникает в промежутки между комками и распределяется по
поверхности подпахотного горизонта в виде слоя капельножидкой воды.
Поэтому в структурную почву проникает 100% всего годового количества
атмосферной воды, тогда как в бесструктурную почву редко когда проникает
больше 30% суммы летних осадков. Только очень небольшие и
непродолжительные дожди целиком проникают в массу бесструктурной почвы, но и эта
вода после прекращения дождя быстро испаряется.
Запас воды структурной почвы обладает большой прочностью. После
прекращения дождя немедленно начинается испарение воды с поверхности
комков. Но комки соприкасаются между собойлишь очень небольшими площадками.
Ширина промежутков в местах соприкосновения комков всегда больше ширины
промежутков между частичками почвы, слагающими каждый отдельный комок.
А так как вода из тонких капилляров в широкие волосным путём перейти не
может, то переход воды из комка в комок неосуществим, и высыханием двух
слоев комков, непосредственно соприкасающихся с воздухом, ограничивается
потеря воды испарением из структурной почвы. Быстрое высыхание верхних
комков повлечет уменьшение их в объёме, и вследствие этого в еще большей
степени нарушится волосная связь двух верхних слоев комков с нижними.
Испарение воды из комков нижних слоев может совершаться только в насыщенную
водой атмосферу промежутков между комками. Эта атмосфера насыщена парами
воды в соответствии с температурой и давлением во всякий данный момент,
и переход паров воды в наружную атмосферу может происходить только
осмотическим путём. Но подобная потеря воды совершается во много раз медленнее,
чем прямое испарение воды волосного тока в воздух.
Разница процессов испарения структурной и бесструктурной почв часто
может приводить к ложному выводу» После дождя поверхность комковатой
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 281
почвы быстро высыхает, между тем как плотная поверхность распылённой
почвы дольше сохраняет влажное состояние. Зная динамику процессов
испарения из этих различных по структуре почв, легко понять причину этого
явления. В структурной почве быстро высыхающий поверхностный слой образует
так называемый изолирующий, или защитный, слой, который сразу почти
прекращает испарение воды из почвы, и чем скорее он образуется, тем сильнее
будет его полезный эффект. Вместе с тем неволосные промежутки всё время
остаются открытыми, и ни на одно мгновение не прекращается свободный доступ
Рас. 131. Поверхность структурной (1) и распылённой (2) почвы
(фото ив Аэребоэ).
кислорода воздуха в массу почвы. Наоборот, распылённая почва с поверхности
влажна до тех пор, пока не испарится весь её запас воды, что обычно наступает
очень скоро. Вместе с тем непрерывный приток волосной воды к поверхности
бесструктурной почвы непрерывно поддерживает волосные промежутки почвы
в заполненном водой состоянии, и этим непрерывно изолирует массу почвы от
доступа кислорода воздуха, до полного высыхания почвы.
После ознакомления с динамикой процесса испарения воды из почвы
становятся понятными многие технические требования к обработке почвы.
Понятно, на чём основано требование, чтобы боронующий шёл не по следу бороны,
а сбоку, по ещё неборонованному полю. По той же причине преследуется и
хождение людей и особенно скота по полям, хотя бы и незасеянным. Понятны
и обязательность шлейфования после посева рядовой сеялкой и боронования
гвоздёвкой после укатывания.
Влияние структуры почвы на водный режим страны. Запас воды, который
может сделать комковатая почва, за исключением потери от испарения двумя
282
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
поверхностными слоями комков, будет максимальным. Он лишь немногим
меньше абсолютной величины притока атмосферных осадков в течение
времени, когда почва находится в разрыхлённом состоянии. Опыты с различными
почвами в разных условиях показывают, что запас воды в комковатой почве
равен 85% от годового количества атмосферных осадков.
Проникшая в массу комковатой почвы вода находится в ней в различных
состояниях. Часть воды рассасывается по массе комков, В этом состоянии
вода вполне неподвижна вследствие того, что промежутки между комками
в местах их соприкосновения шире, чем промежутки между механическими
элементами комка. Эта часть воды представляет основной запас воды почвыу
-который покрывает и расход на осмотическую, потерю воды испарением из
Рис. 132. Размытость давно обезлесенной территории. Китай
(по Уитнею).
структурной почвы, и расход на испарение воды растениями. Потеря воды
осмотическим испарением неизбежна вследствие того, что воздух между
комками всегда находится в состоянии насыщенности водяными парами при
данных температуре и давлении. Между тем воздух атмосферный всегда менее
насыщен, что и вызывает восходящий осмотический ток воды.
После насыщения полной влагоёмкости комков структурной почвы в ней
может оказаться некоторое избыточное количество капельножидкой воды.
Эта часть воды соберётся слоем на поверхности подпахотного или
подпочвенного бесструктурного горизонта.
Если подпочва или подпахотный горизонт были иссушены проникшими
в них корнями растений, то часть этой воды волосным током направится
вертикально вниз. Этот равномерно замедленный ток будет продолжаться до тех
пор, пока не будет восстановлена нормальная влажность породы.
Одновременно начнётся и ток капельножидкой воды параллельно поверхности
почвы по направлению склона. Этот ток будет подчиняться общим законам
движения почвенной воды. Этот ток движется под влиянием силы тяжести, т. е.
разномерно ускоренным движением. Но на пути ему приходится преодолевать
трение и прилипание бесчисленного количества комков, обтекать их. Это
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 283
сопротивление, называемое сопротивлением породы, прежде всего обращает
ускоренный ток в равномерный и, кроме того, чрезвычайно замедляет его
движение. В среднем из большого ряда измерений скорость этого тока при разных
углах наклона равна 1 км в два месяца (при рельефе не горной страны).
При медленном течении этот ток будет, во-первых, преодолевая трение
массы почвы, питать вертикальный нисходящий неволосной ток воды,
движущийся по трещинам почвообразующей породы и питающий, в свою очередь,
горизонт грунтовой воды; во-вторых, вода этого тока будет расходоваться частью
на непосредственное питание растений, частью на пополнение воды, испарённой
растениями из запаса волосной воды комков.
Пополнение запаса волосной воды комков происходит частью
непосредственным впитыванием в комки, соприкасающиеся с водой, но, главным
образом, путём образования так называемой подземной росы. Ночью поверхностные
горизонты почвы охлаждаются, и вследствие разности упругости водяного пара
будет происходить перегонка водяного пара из нижнего, более тёплого
горизонта почвы в верхние, более холодные горизонты почвы и сгущение его в воду
на холодной поверхности комков верхних слоев.
Такой водный режим почвы и страны устанавливается под влиянием
изменения только одного фактора — структуры почвенного горизонта.
При господстве распылённой бесструктурной почвы сильнейшим образом
выражена размывающая деятельность воды. Овраги и промоины беспрерывно
растут и расползаются своими вершинами. Всё больше облегчается
бесполезный быстрый сток как поверхностной, так и почвенной воды. Каждый дождь
и каждое весеннее таяние снега уменьшают площадь удобной земли и сносят
всё возрастающее количество пахотного горизонта почв, в котором элементы
пищи растений, а следовательно, и человека накоплялись тысячелетиями.
Сносится в море реальное богатство народа*
Режим рек становится контрастным: бурные весенние паводки и быстрое
наступление чрезвычайно низкой, часто несудоходной межени. Реки второго
порядка летом совсем пересыхают. Для водопоя требуются искусственные
сооружения. С прогрессивной быстротой уменьшается значение рек как источников
энергии.
В бюджете народного хозяйства появляется ряд непроизводительных статей
расхода: борьба с оврагами, борьба с перекатами. Эта борьба, направленная на
последствия, если одновременно не бороться с причиной процесса, не имеет
под собой логического основания.
Вся территория страны распадается на две части. Одна, обнимающая
водоразделы и все элементы склонов, всегда страдает от недостатка воды.
Другая, ограниченная замкнутыми элементами рельефа или элементами с
затруднённым стоком воды, всегда страдает от избытка поверхностной воды.
Эти избыточно увлажнённые пространства прямо использовать, без осушения,
нельзя. Если осушка произведена подземным дренажем, то дрены стоят
круглый год сухими, а поверхность почвы всё так же избыточно увлажнена. Если
осушка произведена открытыми канавами или произошла путём образования
промоин, то осушенное угодье немедленно переводится в разряд страдающих
от недостатка воды; тогда его начинают орошать, и оно немедленно засоляется,
и тогда с него переселяются. Эта короткая характеристика не преувеличена,
она представляет просто очень краткую сводку «мероприятий по улучшению
сельского хозяйства и быта сельскохозяйственного населения» в
дореволюционной России.
Совсем иным представляется водный режим страны при господстве
структурных почв. Делювиальные токи воды совсем прекращаются. Совсем
отпадает необходимость борьбы с оврагами. Режим рек становится равномерным.
В речных долинах вновь откладывается зернистая пойма, и возрождаются
первоклассные заливные луга на тех областях поймы, уровень которых не
настолько повысился наносами бесплодной пыли предшествовавших бурных
284 ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
разливов, чтобы попасть в разряд незаливаемых угодий. Исчезают мели и
перекаты, меженный уровень рек не падает ниже предела возможности
судоходства.
Вместо прежних, избыточно увлажнённых, пониженных, бросовых земель
возникает разряд угодий, покрытых структурной «перегнойно-глинистой,
влажной, с достаточным содержанием извести, во всех отношениях безупречной
пшеничной почвой», как характеризует такие почвы А. Тэер.
Структурные почвы других элементов рельефа также обладают прочным
запасом влажности, но абсолютная величина запаса воды в почве различных
элементов рельефа ещё резко разнится. Это зависит от быстроты движения тока
почвенной воды на разных элементах рельефа. На водоразделах и первых
третях склона эта скорость очень велика, и вследствие этого величина запаса
воды в их почве в течение вегетационного периода зависит от частоты его
возобновления дождями. Эти области, без производственного воздействия
человека, егцё в значительной мере сохраняют элемент неустойчивости урожаев.
Уже приблизительно со второй трети склона ток почвенной воды,
притекающий с повышенных частей рельефа, становится постоянным, и с них
начинается область, в которой полностью обеспечиваются водой культуры,
предъявляющие не слишком большие требования по отношению к воде.
Область водоразделов, благодаря слишком резко выраженной стихийности
своего водного режима и по другим причинам, о которых будет речь ниже,
не может быть, строго говоря, причислена к полевым угодьям или к угодьям
луговым. Она природное лесное угодье. Только лес, охватывая своей
многолетней корневой системой огромные толщи породы и накопляя слой лесной
подстилки, может быть независимым от прерывистого водного режима
поверхностных покровных пород водораздела.
Раз водоразделы облесены, меняется и характер водного режима почв
верхней половины склонов. Лесная подстилка удерживает выпадающие осадки
и растягивает время их стекания к склонам, и запас воды в почве верхних частей
уклонов беспрерывно пополняется по мере его испарения культурными растениями.
Формы запаса пищи растений в почве. Второй элемент плодородия почвы,
находящего конкретное выражение в её урожайности, составляет пища растений.
Элементы пищи растений могут находиться в почве в трёх состояниях:
или в состоянии органических соединений;
или в состоянии ионизированных солей, катионы которых находятся в
поглощённом состоянии в гранулах коллоидов, а анионы равномерно
распределены в интермицеллярной почвенной жидкости;
или, наконец, в форме раствора солей электролитов, т. е. не поглощённых
коллоидами почвы и не входящих в состав органического вещества.
Несомненно, что основное состояние запаса элементов пищи растений —
их нахождение в составе мёртвого органического вещества растительных
остатков почвы и перегноя. Это то состояние, которое было причиной обособления
природного тела почвы. Как только элементы золы растений и азот переходят
в состояние минеральных соединений, они тотчас и неизбежно начинают
уноситься током воды, выщелачиваться.
Вынос элементов пищи или выщелачивание их из почвы совершается
двояким путём. Или соли уносятся нисходящим током воды по сети трещин почво-
образующей породы, питающим грунтовые воды, или они сносятся токами
почвенной и 'делювиальной воды в понижения рельефа. Соли, проникшие
в грунтовые воды, несомненно, надолго изъемлются из малого биологического
круговорота, и только незначительная часть их возвращается на сушу в виде
всевозможных питательных и удобрительных веществ, черпаемых из моря.
Эта часть составляет ничтожную долю того, что ежегодно сносится в море.
Кроме того, значительная порция зольных элементов морских продуктов
возвращается, минуя почву, обратно в море, с отбросами приморских и больших
городов.
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 285
Соли, уносимые из почвы делювиальными и почвенными водами, тоже
частью попадают в реки, частью задерживаются в почве пониженных элементов
рельефа. Здесь они переходят в состояние мёртвого запаса в форме залежей
торфа или отложений вивианита, сапропеля и поглощённых веществ в
залежах луговых мергелей, пресноводного трепела, охры и рудяковых
образований.
В областях господства степного периода почвообразовательного процесса
эти соли сносятся в понижения рельефа и образуют солончаки. Этим
объясняется повсеместное на юге и востоке применение солевых выцветов в качестве
удобрительного материала в виде компостного удобрения, так называемого
«амбара». Часть солей задерживается в поглощённом состоянии в горизонтах
вскипания и глеевом; эти горизонты всегда представляют одновременно и
соленосные горизонты. Но главная масса солей в виде раствора электролитов
в почвенной воде медленно, но неуклонно направляется к руслам рек и оттуда
в моря.
Состояние элементов зольной пищи раетений в форме минеральных солей
наименее желательно в культурной почве, так как в этом случае они принимают
слишком подвижную форму и легко выщелачиваются или даже могут получить
и вредное значение.
Что касается поглощённых солей, то количество их очень незначительно,
и рассчитывать на них как на основной фонд элементов пищи в почве нельзя.
Тем более потому, что два практически наиболее важных элемента, азот и
фосфор, не поглощаются коллоидами почвы. А поглощение калия всегда связано
с. вытеснением поглощённого катиона кальция. Это всегда ведёт к утрате
почвой её агрегатного состояния и к утрате ею прочности структуры. По этой
причине в Западной Европе твёрдо установилось правило применения
минеральных калийных удобрений исключительно на травяных полях, где утрата
почвой структуры парализуется массой корней, пронизывающих дернину,
и дальнейшим внесением в полевую почву навоза, полученного после
стравливания богатого калием сена удобренных полей.
Таким образом, нормальным состоянием элементов пищи в почве надо
считать состояние мёртвого органического вещества растительных остатков
почвы и перегноя, равно как и живого органического вещества растений и
бактерий.
Но в состоянии органического вещества элементы золы не могут быть
усвоены зелёными растениями, и использовать такое состояние элементов пищи
могут исключительно растения микотрофного типа питания. Все же однолетние
культурные растения, за исключением пластовых, представляют автотрофные
организмы, требующие состояния всех элементов пищи в форме минеральных
окисленных соединений.
Многолетние культурные злаки также принадлежат к автотрофно
питающимся растениям, хотя некоторые из них представляются факультативными
микотрофами. Что касается бобовых, как однолетних, так и многолетних, то
все они по своему азотному питанию бактериотрофны, т. е. они усваивают азот
путём сожительства с бактериями, связывающими свободный азот воздуха.
Способы регуляции пищевого режима почвы. Очевидно, что питание
культурных растений требует перевода основного запаса зольных элементов,
находящихся в форме органического вещества, в состояние минеральных солей.
Для этого е?/гь два пути, биологический и искусственный, абиотический. До
сих пор ещё не изжито мнение, что возможно природное абиотическое
разложение органических веществ в почве при сохранении температуры и давления,
при которых совершается синтез органического вещества. Но реакция синтеза
органического вещества представляет реакцию необратимую, и можно
заставить её протекать в обратном направлении только при изменении температуры
(до 700°) или давления (до 150 атм.). Искусственный, абиотический процесс
до начала прошлого века местами ещё широко применялся в Западной
286
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Европе в форме обжигания или обугливания дернины в кострах или в
валах.
При абиотическом разрушении органического вещества посредством
обжигания происходят чрезвычайно быстрое обращение всего запаса зольных
элементов органических остатков почвы в минеральные соли и столь же быстрое
последующее их выщелачивание, ото приём хищнический, приводящий к пол-
ион потере всего связанного азота. Поэтому способ обжигания почвы в
настоящее время почти не при-
.:
меняется; он встречается
при наиболее первобытных
способах культуры болот
и освоения новых земель.
Остаётся путь
биологического разрушения
мёртвого органического
вещества почвы. Такое
разрушение, как нам уже
известно, может происходить
аэробным или анаэробным
путём (Л. Пастёр).
Анаэробный процесс в
природных условиях
приводит к сохранению
приблизительно половины
органического вещества. Только
в присутствии лесных
деревьев, стимулирующих
непрерывный ток воды,
уносящий образующуюся
ульминовую кислоту, и в
обстановке притеррасной
топи этот процесс
приводит к полному
разрушению органического
вещества . ,
Анаэробный процесс
не только способствует
сохранению большей части
органического вещества,
но, восстанавливая все
элементы среды, тем самым
переводит наличные и
образующиеся минеральные соли элементов зольной пищи в неусвояемую автотроф-
ньіміі растениями форму закисных соединений. Кроме того, он разрушает
азотсодержащие соединения с выделением молекулярного азота, непригодного
для питания большинства растений. В анаэробной обстановке могут питаться
только микотрофные растения, и по всем этим причинам анаэробный процесс
совершенно непригоден для мобилизации зольных элементов органического
вещества.
Аэробный процесс даёт такие формы соединений зольных элементов и
азота, которые отвечают требованиям автотрофных культурных растений;
при нём образуются окисленные минеральные соли. Но аэробный процесс
протекает очень энергично. Органическое вещество при аэробном разложении
быстро сгорает, и его зольные элементы все принимают формы окисленных
минеральных солей или солей галоидов (хлор, бром, иод) и выщелачиваются.
Или обращение их в минеральные формы влечёт за собой перенос их и скопле-
ЛУП ПАСТ ИР
(1822—1895)
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 287
ние в понижениях рельефа, т. е. те последствия, которые уже рассмотрены при
изучении степного периода почвообразовательного процесса.
Таким образом, ни один из этих двух процессов в отдельности непригоден
для наших целей вследствие крайней противоположности свойств. Процесса
же со свойствами промежуточными в природе не существует.
Пищевой режим бесструктурной и структурной почвы. Единственный
способ производственного решения лежащей перед нами задачи —
одновременное совмещение в почве и того, и другого процесса, т. е. необходимо в одной
и той же среде в одно и то же время создать условия, взаимно друг друга
исключающие.
При раздельночастичной структуре условия аэробиозиса и анаэробиозиса
друг друга исключают попеременно. В такой почве вода и усвояемая пища —
антагонисты.
Поэтому, когда в такой почве промежутки заполнены водой, в ней
господствуют условия, благоприятствующие сохранению органического вещества,
и процесс восстановления элементов пищи в закисные соединения.
Когда в такой почве промежутки заполнены воздухом, в ней ярко выражен
аэробный процесс, но культурные растения, вследствие недостатка воды в почве,
не могут использовать обильную минеральную пищу.
Только в короткие промежутки времени начала дождя или начала сухого
периода растения встречают необходимую им комбинацию одновременного
присутствия обоих элементов плодородия. Но как только наступает
продолжительная дождливая погода, так соли зольных элементов пищи в почве
переходят в закисные соединения, а минеральные соли азота безвозвратно
разрушаются. В противоположном случае продолжительной засухи результат также
очевиден.
На раздельночастичной почве хороший урожай — результат только
частых, но не сильных дождей. Средняя урожайность такой почвы очень низка
при колоссальных колебаниях вокруг этой невысокой средней.
В структурной почве вода и усвояемая пища не бывают антагонистами.
Вода и воздух в ней занимают различные части объёма общей массы
промежутков почвы и в соответствующих частях её создают соответствующую
обстановку. Условия аэробиозиса и анаэробиозиса как бы взаимно проникают друг
в друга, составляя две непрерывно развитые во всех направлениях цепи, звенья
которых обоюдно проникают в просветы каждой.
Основной элемент структурной почвы — комок. Каждый комок такой
почвы пронизан органическим веществом в форме аморфного перегноя, а
поверхность комка оплетена живыми и мёртвыми корнями и корешками. На
поверхности каждого комка, беспрерывно омываемой воздухом, протекает
аэробный процесс распадения органического вещества, поддерживаемый влагой
волосной массы комка. Приток кислорода очень обилен, он совершается путём
осмотического тока из наружного воздуха. Стимул, определяющий
непрерывность этого тока, — непрерывное поглощение кислорода аэробным процессом.
Опыт показывает, что осмотическое движение газов через неволосные
промежутки поверхности почвы совершается с такой же скоростью, как если бы
комков почвы совсем не существовало и осмос совершался бы в спокойном
воздухе.
По общему правилу господство энергичного аэробного процесса на
поверхности тела создаёт, как это доказано Пастёром и подтверждено работами Вино-
градского, условия анаэробиозиса внутри массы тела. Степень выраженности
анаэробных условий в прямом отношении соответствует степени энергичности
аэробного процесса. Оба процесса как бы автоматически регулируют и
компенсируют друг друга.
Благоприятное сочетание обоих процессов в массе структурной гпочвы
зависит от размеров комков. Наиболее отвечающая всем вышеописанным
условиям крупность комков, по данным опытов, лежит около 2—3 мм, но практи-,
288
ЧАСТЬ ВТОРАЯ -— ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
чески она принимается от 1 до 10 мм. Отдельности крупнее 10 мм называются
глыбами. При больших комках увеличивается величина промежутков между
комками. При больших промежутках осмотическое проникновение кислорода
воздуха в массу почвы заменится движением всей массы воздуха в форме струй.
Тогда и запас воды в почве утрачивается путём испарения во много раз
быстрее,чем даже в
бесструктурной почве, вследствие
увеличения испаряющей
поверхности глыб.
Сохранится только
аэробный процесс^, который
быстро разрушит
органическое вещество
почвы, по растения не
будут в состоянии
воспользоваться изобильной
пищей вследствие
отсутствия воды.
Проблема
удовлетворения -растения
элементами пищи
неразрывно связана с
проблемой удовлетворения его
водой и в пространстве
и во времени.
Пища бактерий и
ход разрушения
органических веществ почвы.
Разрушение
органического вещества
производится живыми
организмами; это процесс
биологический. Как
таковой, он в
значительной степени зависит и
от наличия элементов
Л0О пищи бактерий,
разрушающих органическое
вещество. В главе, в
которой изучалась
болотная стадия дернового
периода, было
показано, как влияет
наличие элементов пищи
бактерий на степень раз-
ложенности торфа. Этот момент в природных условиях на бесструктурных
почвах ярко выражает своё влияние на различных элементах рельефа.
Количество зольных элементов в органических остатках беспрерывно
падает в направлении от нижних третей склонов к водоразделу. Сообразно
с этим изменяются и энергия процесса разложения органических остатков,
и быстрота накопления в почве аморфного перегноя, и сохранение в ней
неразрушенных органических остатков, яркий пример чего—сравнение хода
дернового процесса на алюмосиликатной, карбонатной и пермской моренах.
По этой причине в нижних элементах рельефа встречаются богатые
«нежным» и «сладким» перегноем почвы, и по мере приближения к водоразделу все
больше возрастают «грубые» органические остатки. На водоразделе, наконец.
Рис. 133. Стихийная урожайность. Средние ежегодные
урожаи пшеницы по Бузулукскому району, Чкаловской
^области, за 67 лет (18G6—1932), в пудах на десятину.
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 289
нередки случаи накопления в почве «кислого», сырого перегноя или просто
неразрушенных органических остатков.
Всё сказанное имело в примитивных условиях культуры большое значение
при распределении по элементам рельефа различных групп культурных
растений. В начале этой главы показано, как все культурные растения делятся на
группы сообразно с количеством потребляемой ими воды.
Очевидно, что потребность культурных растений в зольных элементах
пищи изменяется в том же направлении, кап и потребность в воде.
Количество потребляемой растением воды определяется величиной его
работы. Продуктивность работы растения прямо зависит от количества
находящихся в его распоряжении элементов, из которых состоит его продукт,
органическое вещество. Эти элементы и составляют пищу растений. Ясно, что при
недостатке пищи растение будет бесполезно испарять воду, не создавая
органическое вещество, и стимул усиленного испарения отпадёт. Растения
кормовые луговой растительной формации предъявят высокие требования н?
только к воде, но и к элементам пищи. Обратно, скороспелые растения
предъявят минимальные требования и к пище.
Бедное зольными элементами органическое вещество верхних частей склона
в природных условиях на бесструктурных почвах разлагается весьма медленно
и не успевает снабжать пищей растения с большой потребностью в воде и в
элементах пищи. Таким образом, быстрота мобилизации элементов пищи будет
находиться в том же положении, как и снабжение водой. Искусственное
минеральное удобрение таким растениям на водоразделах может на бесструктурной
почве помочь лишь немного. Недостаток воды не позволит растениям быстро
усвоить минеральную пищу, и она будет вымыта вниз по склону. И здесь снова
встаёт вопрос о выделении площади абсолютно лесных земель.
Три задачи земледелия. Из сопоставления всего вышесказанного логически
неизбежна формулировка трёх основных конкретных задач земледелия.
Первая задача — создать комковатую структуру почвы и поддерживатъ^
её в течение всего периода потребления сельскохозяйственными растениями
пищи.
Задача поддержания прочной структуры почвы выполняется путём
накопления в почве органических остатков и созданием условий образования при
их разрушении перегноя. Но непрерывность потребности культурных растений
в пище требует существования непрерывного процесса разрушения
органических остатков. В этот процесс разрушения вовлекается и перегной, который
служит одним из источников азотного питания. Перегной разрушается, и
вместе с ним автоматически разрушается и прочность структуры почвы.
Комковатая структура почвы, которая была создана путём обработки, в
непродолжительном времени начнёт разрушаться дождями, после чего вся масса
почвы начнёт постепенно сливаться в раздельночастичный горизонт.
Отсюда ясно вытекает и вторая задача земледелия — периодически
восстанавливать прочность структуры почвы.
Разрушение прочности комков в правильном севообороте происходит не
сразу в один год. Прочность утрачивается постепенно, в течение нескольких
вегетационных периодов. Так же постепенно, по мере обработки почвы,
происходит и механическое раздробление комков. Распылённая почва, результат
разрушения комков,, постепенно заполняет промежутки между комками, и
почва постепенно утрачивает свои культурные свойства, т. е. условия
плодородия. И наконец, когда количество распылённой почвы заполнит все
промежутки между сохранившимися комками, вся масса почвы приобретёт свойства
бесструктурной, несмотря на присутствие в ней ещё значительного количества
комков.
Это количество пыли, которое погашает все свойства структурной почвы,
равно неволосной скважности комковатой почвы и колеблется от 23 до 35%
всего объёма почвы.
19 Почвоведение—236
290
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Придача почве комковатой структуры при возможно малом распылении еб
составляет эадачу системы обработки почвы. Но всякая почва при производстве
урожая, будучи предоставлена самой себе, после обработки и посева неизбежно
обречена на утрату комковатой, структуры поверхностного горизонта и её
прочности. Поэтому приходится неизбежно повторять обработку
ежегодно, а на почваі1 с плохо выраженной структурой повторять её даже
несколько раз в течение года.
Зато необходимость
восстановления прочности
структуры почвы встаёт перед
нами через более редкие
промежутки времени, и она
составляет задачу системы
восстановления плодородия
почвы или системы
земледелия.
Эти задачи и
представляют предмет изучения
первых двух разделов общего
земледелия:
учения о системах
восстановления условий плодородия
почвы или о системах
земледелия и
учения о системах
обработки почвы,
И, наконец, третий
раздел земледелия — это учение
о системе удобрения.
Задача системы
удобрения состоит в возобновлении
в почве необходимого запаса
элементов пищи, так как
каждый урожай отчуждает из неё
некоторое количество
зольной и азотной пищи растений,
и в регуляции химических
условий плодородия.
Кроме того, её задача
состоит в немедленном
переводе вносимых растворимых
элементов пищи в форму
органического вещества. В
противном случае элементы
пищи подвергаются
опасности быть выщелоченными
током капельножидкой воды ранней весной и после уборки, в период, когда почва
лишена культурной растительности, и ясно, что в задачи системы удобрения
входит и задача равномерного перевода пищи растений в удобоусвояемую форму.
При этом нельзя забывать, что, кроме высших растений, необходимость
питания которых совершенно очевидна, почвы заключают в себе и мириады
микроорганизмов, полезная роль которых находится вне сомнения, Мы обязаны также
питать и эти микроорганизмы, ибо в противном случае они становятся
антагонистами высших растений. При этом нужно помнить, что микроорганизмы все
гетеротрофы, т. е. для своего питания требуют органического вещества, и этим
устанавливается равнозначимость минеральных и органических удобрений.
Леса
Водораздел
Поля
Склоны
Луга
Долины
. Кривая урожаев верновых хлебов
Кривая урожаев корнеплодов и технических культур
.... Кривая влажности почвы
Рис. 134. Схема природных соотногиений условий
аэробиозиса и анаэробиоз иса, водного режима и
урожаев двух групп культурных однолетних растений на
бесструктурной почве по элементам рельефа: I —
кривая анаэробиозиса; Л — кривая аэробиозиса. Борьба
с природной тенденцией, к которой приводит паровая
система земледелия и которая изображена на чертеже
сплошной чёрной кривой, представляет главную
задачу травопольной системы земледелия/
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ ВОДЫ И ПИЩИ РАСТЕНИЙ В ПОЧВЕ 291
Излишне доказывать, что элементы экономики и организации производства
должны в земледелии стоять на очень видном месте, так как, по существу,
главную производственную задачу земледелия составляет подведение
технической базы под экономические и организационные моменты
сельскохозяйственного производства, т. е. под государственные плановые задания, которые
как закон подлежат точному выполнению.
Ясно также и то, что вторая задача сельскохозяйственного производства,
заключающаяся в переработке отбросов растениеводства в товарные продукты
и в возвращении зольных элементов пищи растений в биологический
сельскохозяйственный круговорот, органически связана со всеми задачами земледелия.
Поэтому и вопросы общих оснований создания зелёной кормовой площади,
и вопросы её культуры целиком входят в область земледелия, так как
составляют неразрывный и в техническом, и в организационном отношении элемент
системы восстановления условий плодородия почвы. Эти же вопросы входят
в одинаковой степени с первыми в единый государственный план, включающий
задания как по растениеводству, так и по животноводству.
ГЛАВА ОДИПНАДЦА2АЯ
УТРАТА ПОЧВОП УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ
И СИСТЕМА ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
Пищевой и водный режим бесструктурных почв.—Связность и прочность
почвы. — Производственное значение связности. — Причины прочности
почвы. — Свойства коллоидально-измельчённых веществ. — Механические
причины утраты прочности почвы, •— Фиаико-химические причины утраты
прочности почвы. ¦— Нормальная глубина основной вспашки. —
Биологические причины утраты прочности.
Предыдущая глава была посвящена доказательству производственной
значимости комковатой структуры. Важное ^производственное значение
комковатой структуры определяет новое производственное свойство структурных
элементов почвы. Это новое свойство носит название прочности структуры, под
которым разумеется трудность размыва структурных элементов водой.
Значимость этого свойства станет совершенно очевидной по следующим
соображениям.
Пищевой и водный режим бесструктурных почв. Прежде всего следует
иметь в виду, что единственный источник содержания воды в почве —
атмосферные осадки. В задачу земледелия входит пропустить все осадки атмосферы
в массу почвы. Отсюда ясно, что всё количество годовых атмосферных осадков
должно проникнуть через поверхность почвы. Ясно, что если структура почвы
непрочная, если верхние комки от первых порций дождя расплывутся в грязь
и эта грязь будет занесена струёй воды в промежутки между нижележащими
комками, то такая почва сразу перейдёт в разряд раздельночастичных со всеми
вытекающими последствиями.
Если только часть неволосных промежутков всего поверхностного слоя
почвы заполнена распылённой почвой, то и в этом случае вся масса почвы
приобретает основное свойство раздельночастичной почвы; все элементы пищи
переходят в неусвояемое растениями восстановленное состояние. В такой
почве господствует волосное передвижение воды, и до тех пор пока в массе
почвы содержится хотя бы небольшое количество волосной воды, последняя
под влиянием непрерывного испарения поверхностью почвы устремляется
к поверхности, В этом состоянии, т. е. до полного высыхания почвы, все
волосные промежутки верхнего слоя заполнены водой. Создадутся условия так
называемых жаменовских трубок, т. е. неволосные промежутки почвы
содержат оставшийся в почве воздух, но воздух разъединён массой волосной воды,
заключающейся в волосных промежутках. В этих условиях никаким давлением
нельзя продуть такую трубку до тех пор, пока не освободятся от воды
волосные промежутки, разъединяющие пузырьки воздуха. И, следовательно, пока
почва не высохнет совершенно, воздух, содержащийся в ней, совершенно
изолирован от атмосферы.
Ясно, что аэробный процесс в почве быстро использует весь кислород
вамкнутого почвенного воздуха, заменив его таким же объёмом углекислоты.
И в создавшейся анаэробной обстановке будет протекать характерное для
анаэробного разложения восстановление всех окисленных соединений,
способных отщепить весь кислород или часть его. Все элементы пищи растений
перейдут в неусвояемые формы, и в случае, если такое состояние частыми, даже
УТРАТА ПОЧВОЙ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ
293
несильными, дождями поддерживается долго (например, две — три декады),
то, несмотря на присутствие в почве воды, растения погибнут от голода, т. е.
установятся типичные условия бесструктурной почвы, антагонизм воды и пищи.
Это объясняет, почему на бесструктурной почве при слишком частом
выпадении весной дождей растения выпревают, т. е. погибают от абсолютного
отсутствия пищи. Сказанное сильнейшим образом подчёркивает
производственное значение структуры почвы.
Связность и прочность почвы. Очень часто свойство прочности почвы, т. е.
¦её неразмываемость водой, смешивают с сопротивлением комков почвы
раздавливанию или со свойством, которое носит название связности и которое
представляет способность почвы сопротивляться силам, стремящимся механически
разъединить слагающие комок частички. Это свойство в физике называется
•сцеплением и на производственном языке носит название связности.
Последняя представляет свойство огромной производственной важности,
и она неразрывно связана с прочностью почвы. Почва структурная, комковатая
•в массе совершенно не обладает связностью, хотя каждый комок структурной
почвы может обладать связностью в высшей степени её выражения вследствие
того, что он сильно уплотнён давлением корневой системы. Насколько сильно
влияние уплотнения и влажности на величину связности, показывает опыт
проф. А. А. Фадеева:
Влажность почвы (в весовых Связность почвы (в г на 1 кв. см)
процентах) Неуплотнённой Уплотнённой
3,5 2400 12000
1,5 4 250 44000
Но вся масса почвы, состоящая из отдельных комков, никакой связностью
не обладает, так как сцепление, причина связности, проявляется только при
очень тесном соприкосновении. Даже волосные промежутки, разделяющие
комки в местах их соприкосновения, слишком широки для выявления
сцепления. Масса почвы обладает связностью только в случае раздельночастичного
состояния. Все частички тогда под влиянием веса и воды приходят в ближайшее
¦соприкосновение.
Производственное значение связности. Эти факты имеют огромнейшее
производственное значение. При вспашке на нормальную глубину — 20 см —
необходимо всю массу почвы одного гектара приподнять на высоту отвала,
т. е. на 40 см, и сдвинуть вправо тоже на 40 см. Для этого мы должны затратить
следующее количество работы. Вес одного гектара почвы на 20 см глубины
равен в среднем 3 000 000 кг. Этот вес почвы необходимо приподнять на 40 см
и сдвинуть вправо на 40 см, т. е. мы должны передвинуть его на 0,8 м, что
потребует 2 400 000 килограммометров работы. Перед этой величиной
небольшое усилие, затрачиваемое на скручивание пласта при вспашке,
представляет исчезающе малую величину.
При вспашке раздельночастичной почвы необходимо, во-первых, преодолеть
тот же вес почвы, во-вторых, необходимо преодолеть сопротивление почвы для
¦откалывания пласта снизу лемехом и в вертикальном направлении ножом и,
в-третьих, необходимо преодолеть огромное сопротивление самого пласта на
скручивание, так как частички почвы все проявляют сцепление. С какими
величинами мы имеем здесь дело, видно из опыта проф. А. А. Фадеева а
Влажность почвы (в весовых Связность почвы (в г на 1 вв. см)
процентах) Размеры комков почвы Раздельночастичная почва
. 2—1 им 1—0,5 мм природная уплотненная
•3,5 670 1115 2 400 12000
1,5 700 1880 4250 44000
В среднем сопротивление на скалывание в бесструктурной почве при
вспашке на 20 см вчетверо больше сопротивления на преодоление веса почвы,
294 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
т. е. сумма работы, которую в среднем необходимо затратить на вспашку
бесструктурной почвы, равна 2 400 000 -\- 9 600 000, т. е. 12 000 000 кгм работы.
Опыт показывает, что при вполне раздельночастичной почве, какая
встречается, например, в чернозёмных солонцах, сопротивление её на скалывание
может увеличиться не вчетверо, а в десять раз, т. е. усилие, необходимое для
вспашки солонца, равно 2 400 000 + 24 000 000 = 26 400 000 кгм работы и
достигает таких размеров, на которые не рассчитаны ни тракторы, ни орудия
обработки. Это объясняет неизбежность аварий плугов, прицепных
приспособлений или даже тракторов при попытке пахать сухие солонцы.
Приведённые данные ярко иллюстрируют производственное значение
прочности структуры почвы, от которой зависят как величина и устойчивость
урожайности, так и производительность труда, затрачиваемого на получение
этого урожая. Ясно, что изучение причин прочности представляется очень
важным.
Причины прочности почвы. Первый, задумавшийся над причиной
прочности почвы, был французский учёный Т. Шлёзинг-отец, Он сначала приписал
прочность почвы действию карбоната извести, предполагая, что карбонат
извести под влиянием атмосферной воды, содержащей в растворе угольную
кислоту, переходит в бикарбонат извести, пропитывает комки и при
высыхании вновь обращается в карбонат, цементирующий частички почвы комка.
Проделанные им опыты показали, что хотя такая цементация и возможна, но она
прочностью не обладает, потому что атмосферная вода всегда содержит
угольную кислоту и вновь растворяет цемент.
Отказавшись от первого предположения, тот же Шлёзинг стал делать
опыты, чтобы выяснить, не играет ли роль цемента трёхосновная фосфорно-
кальциевая соль. Но опыты показали, что трёхосновная фосфорнокальциевая
соль как цемент ещё легче растворяется атмосферной водой.
После ряда опытов Шлёзинг пришёл к окончательному заключению, что
причина прочности структуры почвы — коллоидальный перегной в каком-то
соотношении с кальцием.
После Шлёзинга вопросами систематического изучения причины прочности
почвы занялся профессор Петровской сельскохозяйственной академии А. А.
Фадеев при участии в конце опытов своего ассистента В. Р. Вильямса. Эти опыты
твёрдо установили тот факт, что перегной, который, несомненно, представляет
причину прочности почвы, может находиться в двух состояниях, деятельном
и недеятельном, причём деятельное состояние перегноя определялось какими-то
отношениями перегнойных кислот к многовалентным металлам — кальцию,
магнию, железу. I і. *
Из этих опытов был сделан неправильный вывод, что деятельный перегной
определяется солями гуминовой кислоты с кальцием, магнием и железом.
Неправильность этого вывода станет ясной из короткого описания
постановки опытов. Материалом, из которого приготовлялись структурные
отдельности, служили разные фракции механических элементов почвы. Для
опытов брались тонкий песок (0,05—0,01 мм), пыль средняя (0,01—0,005 мм),
пыль тонкая (0,005—0,001 мм) и ил «0,001 мм). Эти механические элементы
(из гжельской глины) совсем не содержали органического вещества. «Гумино-
вая кислота» приготовлялась следующим путём. Северная чернозёмная почва
(б. Ефремовского уезда, Тульской губ.) промывалась слабой соляной кислотой
и водой до прекращения реакции на хлор. После этого чернозём обрабатывался
однопроцентным раствором аммиака. После отстаивания и фильтрации чёрной
жидкости через свечу Нордмайера полученный чёрный раствор считался
аммиачной солью гуминовой кислоты. Этим чёрным раствором пропитывались
упомянутые механические элементы. Часть пропитанных элементов
просушивалась и зернилась в комки крупностью от 3 до 2 мм. Другая часть
пропитанных «гуминовоаммиачной» солью механических элементов обрабатывалась
в сухом состоянии однопроцентной соляной кислотой и однопроцентными
УТРАТА ПОЧВОЙ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ
295
растворами хлористого кальция, хлористого магния и хлорного железа. После
отмывания водой следов хлора эти смеси высушивались при температуре не
выше 60° и зернились на такие же комки. Предполагалось, что эти комки
сцементированы гуминовокальциевой, гуминовомагниевой, гуминовожелезной
солями и «гуминовой кислотой». После испытания на приборах для определения
прочности почвы оказалось, что совсем не обладают прочностью, т. е. мгновенно
расплываются в воде, комки, сцементированные «гуминовой кислотой» и гу-
миновоаммиачной солью. Комки же, сцементированые солями гуминовой
кислоты кальция, магния и железа, отличались прочностью. При этом наиболее
прочными были комки, сцементированные железной солью, затем следовали
комки, сцементированные гуминовокальциевой солью, и наименьшей
прочностью, мало отличавшейся от прочности комков, сцементированных гуминовой
кислотой, обладали комки, сцементированные магнезиальной солью.
Эти опыты послужили основанием для неправильного заключения, что
прочность комков в природных почвах определяется гуминовокальциевой
солью. Другого вывода по современному тогда состоянию науки и нельзя
было сделать.
Количество гуминовокальциевой соли, достаточное для придачи почве
значительной прочности, было определено приблизительно в 0,1%, что
находилось в согласии с первоначальными выводами Шлёзинга. Попутно из тех
же опытов получился очень важный вывод.
Оказалось, что механические элементы почвы крупнее 0,001 мм совсем
не обладают связностью. Шарики или призмы, сформованные во влажном
состоянии из всех групп механических элементов, кроме ила (<^0,001 мм), по
высыхании или рассыпаются сами по себе, или от малейшего прикосновения,
И только достигнув крупности 0,001 мм, сразу, скачком, приобретают
связность в её максимальном выражении.
Дальнейшие опыты проф. А. Н. Сабанина показали, что связность
механических элементов не зависит от состава их, а определяется только степенью
их измельчения. В одном из своих опытов Сабанин показал, что если взять
чистый горный хрусталь (кристаллический кварц) и измельчать его путём
накаливания докрасна небыстрого охлаждения в ледяной воде и если
полученный порошок разделить на механические элементы и из последних во влажном
состоянии скатать шарики, то шарик, скатанный из частичек в 0,001 мм,
обладает настолько большой связностью, что его можно бросать и мять в руках,
не рискуя раздавить. Разбить его можно было только ударом молотка.
Свойства коллоидально-измельчённых веществ. При настоящем состоянии
наших знаний мы уже не объясняем прочности перегноя образованием его
солей с двухвалентными металлами, а считаем кальций в таком перегное
«поглощённым». Существует много гипотез, пытающихся объяснить поглощённое
состояние так называемых обменных катионов, но ни одна из этих гипотез
не проливает света на причины этого процесса. Мы можем пока только
описывать данный процесс. Процесс поглощения присущ всякому веществу в
состоянии коллоидальной или вообще мелкой измельчённости. Он уже начинает
выявляться, хотя и в слабой степени, в сравнительно грубых порошках,
например, в иле, и в особенно яркой форме выражен, когда тело достигает
коллоидального измельчения, т. е. когда размер его частичек измеряется
миллионными долями миллиметра. Не нужно смешивать понятий о частице (молекуле)
и коллоидальной частичке, которая носит название гранулы. Всякая гранула
состоит большей частью из огромного количества частиц. Минимальное
количество частиц, входящих в состав гранулы, принимается за восемь, если
представить себе гранулу как кубик. Гранула всякого
коллоидально-измельчённого тела, как и все элементы земной поверхности, несёт отрицательный заряд.
Величина этого заряда неясна. Также неясна и причина отрицательного заряда.
Можно только констатировать факт, что если взять массу, содержащую то или
иное количество коллоидально-измельчённого вещества, и через эту массу
296
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
пропускать очень слабый раствор какой-либо соли, то положительно
заряженные катионы соли удерживаются на поверхности отрицательно заряженных
гранул, а анионы остаются в свободном состоянии в так называемой интермицел-
лярной жидкости. Комплекс, состоящий из гранулы коллоида, поглощённых
её поверхностью катионов и окружающей жидкости, в которой распределяются
свободные анионы, принимается за единицу коллоида, так называемую
мицеллу.
Если представить, что в поглощённом состоянии на поверхности гранулы
находится одновалентный катион, и через такую среду пропускать слабый
раствор соли двухвалентного металла, то двухвалентные катионы вытеснят стехио-
метрически соответствующее количество одновалентных катионов, и
вытесненные одновалентные катионы вновь образуют соли с анионами интермицелляр-
ной жидкости. На основании этого процесса поглощённые катионы и носят
название обменных оснований.
Наблюдение показывает, что в случае одновалентности поглощённого
катиона гранулы коллоида приобретают свойство равномерно рассеиваться
во всей массе воды, с которой они соприкасаются, образовывать так
называемый коллоидальный раствор, В том же случае, если поглощённые катионы
двухвалентны, гранулы коллоида этим свойством не обладают.
Эти два состояния коллоидально-измельчённого тела носят в общежитии
название клея в первом случае, цемента — во втором. Если такой
коллоидальный раствор клея высушить между двумя близко соприкасающимися телами,.
клей крепко склеивает их, но как только склеенные тела попадут в воду,
гранулы клея начнут распределяться во всей массе воды, образуя коллоидальный
раствор, и тела «расклеятся». Если же между двумя предметами нанести слой
влажного цемента и предметы крепко сжать, то после высыхания цемента
гранулы его не будут рассеиваться в перегнанной воде, и сцементированные
предметы в перегнанной воде останутся такими же. Но как только они попадут
в раствор солей одновалентных металлов, катионы последних вытеснят
двухвалентные обменные основания, поглощённые цементом, и он вновь обратится
в клей с его недостатками.
Перегной в почве, перешедший в денатурированную форму, представляет
коллоидально-измельчённое тело. Если перегной содержит в поглощённом
состоянии двухвалентный катион, то он находится в состоянии цемента, т. е.
он будет обусловливать прочность сцементированных им частичек почвы.
Если же в поглощённом состоянии перегной содержит одновалентный катион,
то такой перегной не в состоянии обусловить прочность структуры, и комок,
склеенный таким перегноем, расплывается в воде.
Процессы поглощения обменных катионов почв, несмотря на то, что они
известны уже почти столетие, и несмотря на массу работ с поглотительной
способностью почвы, до сих пор ещё изучены крайне недостаточно. Более или
менее освещено исследованиями поглощение кальция и натрия, и то только
в смысле описанного процесса. До сих пор ещё не выяснено значение
поглощённого водорода в его отношениях к поглощённому алюминию. Совершенно не
ясно ещё значение поглощённого магния, калия и лития. И совершенно не
затронуто исследованием поглощение многовалентных катионов (железо,
марганец, медь, мышьяк и др.)- Так что приходится констатировать, что тако^
производственно важное свойство, определяющее условия плодородия почвы,
до сих пор остаётся совсем теоретически не освещенным.
То же приходится констатировать по отношению к причинам утраты почвой
её прочности и структурности. В производстве отмечены два процесса.
Во-первых, то, что всякая почва с поверхности, независимо от степени своей
структурности весной, утрачивает к концу вегетационного периода в полной мере
как структурность, так и прочность. Во-вторых, отмечается, что в среднем
через шесть—семь лет беспрерывной культуры однолетних растений процесс;
утраты структуры и прочности охватывает весь пахотный слой.
УТРАТА ПОЧВОЙ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ
297
Отличают три группы причин, приводящих к утрате почвой структурности
и прочности.
Механические причины утраты прочности почвы. К первой группе
относятся причины механические. Нельзя представить производственное
использование почвы, не связанное с передвижением по поверхности почвы тяжестей,
как и почву, не подвергающуюся воздействию трущихся о неё рабочих частей
орудий. По полю движутся тракторы, рабочие животные, люди, передвигаются
порожние и гружёные повозки с урожаем, навозом и пр. Обработка почвы
даже самыми совершенными орудиями неразрывно связывается с
разрушением комков вследствие трения под влиянием связности почвы и веса
пласта.
Совершенно ясно, что воздействие всякой тяжести на массу почвы
погашается связностью раздавленных комков. Очевидно, что на некоторой глубине
Рис. 15. У борка комбайном, применявшаяся в США в конной упряжке.
Усиленное разрушение структуры почвы по сравнению с трактором.
воздействие тяжести затухнет. Производство отмечает, что даже самые
тяжёлые машины разрушают структуру почвы, раздавливая комки на среднюю
глубину, не больше 10 см. Очень часто возникает вопрос о том, что такие тяжёлые
машины, как тракторы, особенно гусеничные, сильнее разрушают структуру
почвы, чем живые двигатели, лошади, волы. Прямые определения в
производственном масштабе показывают, что сплошная конная обработка разрушает
структуру почвы вдвое больше, чем сплошная тракторизация всех; приёмов
обработки, даже при применении колёсных тракторов.
Тот факт, что разрушение структуры почвы живыми двигателями не
бросается в глаза, объясняется простым равномерным распределением по полю
давления копыт лошадей, волов и др., тогда как разрушительное действие
колёс тракторов сосредоточено в их колее.
Это сосредоточение вреда в форме полос скорее можно рассматривать как
преимущество тракторизации, так как в этом случае можно принять меры
к устранению вреда, и этот вопрос можно считать уже практически
разрешённым.
^то же касается гусеничных тракторов, то их вред может выявиться в более
сильной степени только в случае буксования трактора, наблюдаемого при пере-
298
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
грузке трактора или при слишком влажной почве. Следовательно, с этим
процессом можно бороться в порядке предупреждения.
Что же касается вообще давления гусеничного трактора на единицу
поверхности поля, то оно меньше давления ноги человека, и даже тяжёлый 60-
сильный трактор проходит по такому болоту, в котором человек вязнет.
Несмотря, однако, на решающее значение тракторов и комбайнов в деле
реконструкции социалистического сельского хозяйства, всё же в перспективе
можно думать, что работа передвижения почвообрабатывающих, посевных
и уборочных машин.и повозок, развозящих навоз, будет производиться,
несомненно, совершеннее, путём тросовой передачи тяговых усилий, причём лебёдки
будут передвигаться, независимо от способа их движения, по обочинам полей,
а по поверхности полей будет передвигаться только рабочая машина. В этом
ваключается огромное преимущество электрификации сельского хозяйства»
Значительно меньший вред тракторной обработки, по сравнению с
обработкой живыми двигателями, ни в какой мере не снимает необходимости по
возможности уменьшить механическое разрушение структуры. При
раздавливании комка перегной, которым был сцементирован комок, освобождается
в форме отдельных тончайших плёнок, а отчасти остаётся на отдельных
механических элементах разрушенного комка. Переведение этих плёнок перегноя
в состояние, способное вновь сцементировать комок, требует
продолжительного времени. Отдельные же плёнки этого перегноя будут распределены по
массе почвы в виде очень редкого рассеяния, так как масса перегноя,
склеивающая комок, представляет только одну сотую часть веса почвы.
Следовательно, учитывая даже разницу удельного веса минеральной части почвы в
, перегноя, налицо будет очень редкое рассеяние. Перегнойные плёнки войдут?
в разряд недеятельного перегноя.
Мы отличаем деятельный перегной от недеятельного. Первый представляем
продукт синтеза анаэробных бактерий, выделяющийся в молекулярно-раетво-
римой форме и после пропитывания комка переходящий в форму
денатурированную, в коллоид. Его огромное преимущество состоит в тончайшем и
повсеместном распределении по почве.
Наряду с этим в состав почвенного перегноя входят и продукты гидролиза
органических веществ под энзиматическим действием синтетического перегноя.
Недеятельный перегной почвы по происхождению принадлежит к той
группе тел, которые в физиологии называются лизатами (продуктом гидролиза),
И, как показывает аналогия с животными организмами, с получением
искусственных перегнойных веществ путём г-идролиза растворимых углеводов и
белков кипячением в воде, а также прямое микроскопическое наблюдение почвы,
гидролитический перегной получается в форме аморфных сгустков- В форме
таких же аморфных сгустков получаются и обломки механически разрушенного
деятельного перегноя. И вопрос переведения его в состояние деятельного
перегноя нельзя ещё считать решённым. Таким образом, не следует забывать,
что, разрушая механически структуру почвы, мы переводим часть деятельного
перегноя в состояние недеятельного перегноя, восстановить свойства которого
мы ещё не умеем.
Физико-химические причины утраты прочности почвы. Вторая группа
причин утраты почвой структуры носит физико-химический характер.
Все атмосферные осадки: дождь, снег, роса, иней, заключают в растворе
не меньше трёх аммиачных солей: азотноаммиачную, углеаммиачную и искус-
ственно-перегнойноаммиачиую.
В атмосфере непрерывно происходит переход свободного молекулярного
азота в соединения с водородом и кислородом. Непрерывно образуются аммиак
и азотная кислота. Причины образования этих соединений ещё не совсем
выяснены. Некоторые количества их образуются под влиянием так называемого'
тихого разряда атмосферного электричества, и количество соединений азота
сильно возрастает при грозовых разрядах. Как на вторую причину образова-
УТРАТА ПОЧВОЙ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ , 299
ния соединений азота в воздухе, указывают на ультрафиолетовые лучи, которые
в небольшом количестве проникают через так называемый озоновый экран.
Под влиянием этих двух причин образуются соединение азота с водородом,
аммиак, и соединение азота с кислородом, окислы азота, которые в
присутствии водяного пара образуют азотную кислоту. Аммиак частью соединяется
с углекислотой воздуха, образуя углеаммиачную соль, частью нейтрализует
азотную кислоту, образуя азотноаммиачную соль. Третье соединение, искус-
<угвенно-перегнойноаммиачная соль, образуется при сжигании органического
вещества. Во время неполного сгорания образуются аммиак и искусственно-
перегнойная кислота, которая, соединяясь с аммиаком, образует с ним соль.
Так или иначе, но эти три соли всегда имеются в атмосфере в очень малых
количествах. И ясно, что всякие атмосферные осадки растворяют эти соли
и вносят их в почву.
Вследствие чрезвычайно слабой концентрации растворов этих солей, они
находятся в состоянии полной ионизации. Проникая через поверхностный слой
почвы, катион аммония неизбежно вытесняет катион кальция, поглощённый
перегноем, и становится на его место.
Наблюдения в производстве указывают, что, независимо от степени
прочности перегноя в поверхностных слоях почвы в начале вегетационного периода,
этот поверхностный слой полностью утрачивает к концу вегетационного периода
прочность структуры на глубину в среднем до 10 см.
Поверхностный слой всякой почвы, лишаясь прочной комковатой структуры
под влиянием дождей, переходит в состояние раздельночастичное.
Такое же производственное наблюдение установило, что слой почвы ниже
10 см восстанавливает как комковатую структуру, так и её прочность. Процесс
вполне понятный.
Структуру нижний горизонт пахотного слоя приобретает под воздействием
корневой системы культурного растения. Прочность же представляет результат
вытеснения из перегноя поглощённого катиона аммония притекающим из
верхнего горизонта катионом кальция.
Нормальная глубина основной вспашки. Описанный процесс лежит в
основании признания во всех странах культурного земледелия нормальной
глубиной основной вспашки 20 см.
Совершенно очевидно, что если верхние 10 см пахотного слоя лишатся
прочности, то всякая обработка в пределах этих 10 см представляется
совершенно бесцельной, потому что после первого дождя верхний слой лишается
приданной ему вспашкой структуры и возвращается в своё первоначальное
раздельночастичное состояние. Углубление пахотного слоя на 2—3 см никакого
вначения не имеет, потому что прочные комки этого слоя в 2—3 см будут
разбавлены огромным количеством бесструктурной почвы верхних 10 см. Они
будут погребены в бесструктурной массе почвы. Поэтому к нормальной
культурной вспашке предъявляется требование снять верхние 10 см почвы, сбросить
их на дно борозды и вывернуть на поверхность слой прочнокомковатой почвы
нижнего горизонта, не смешивая его с верхним бесструктурным горизонтом.
Очевидно, что толщина выворачиваемого горизонта должна равняться
также 10 см.
Биологические причины утраты прочности. Третья группа причин
неизбежной утраты почвой прочности структуры имеет биологические основания.
Все культурные растения предъявляют к элементам своей пищи
безусловное требование, чтобы они находились в форме окисленных минеральных
соединений. Ради удовлетворения этого требования мы поддерживаем в почве
условия аэробиозиса, так как при наступлении условий анаэробиозиса многие
элементы пищи переходят в формы восстановленные. Это доказано для серы и
для фосфора, которые доступны растениям в форме окисных сернокислых и
фосфорнокислых солей и под влиянием анаэробиозиса они быстро
обращаются в сернистые или фосфористые соединения или закисные соли серной и
300
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
фосфорной кислот. Те и другие восстановленные соединения совершенно не
усваиваются культурными растениями, и при длительном преобладании ан-
аэробиозиса культурные растения погибают от серного и фосфорного голода.
Те же условия аэробиозиса поддерживаются и при так называемых
пропашных культурах. Задача культуры этих растений — беспрерывное
поддержание условий аэробиозиса в почве, В условиях аэробиозиса все
органические вещества почвы подвержены непрерывному полному разрушению.
Насколько быстро происходит это разрушение, видно из того факта, что через две
декады после уборки однолетних культурных растений в массе почвы не
находят остатков даже крупных корней.
Перегной тоже представляет органическое вещество, и очевидно, что он
также будет разрушаться аэробным путём. При этом нужно помнить, что
деятельный перегной представляет тончайшую плёнку, облекающую все
механические элементы почвы, и, находясь в состоянии коллоидального
измельчения, он поставлен в наилучшие условия аэробного разложения. Разложение
деятельного перегноя облегчается ещё и тем, что деятельный перегной в
главной своей массе представляет продукт синтеза анаэробных бактерий и,
следовательно, легко разрушается аэробами как организмами, противоположными
по биологической природе.
В предыдущих двух группах причин разрушения структуры мы имели
дело с лишением перегноя его цементирующих свойств, которые так или иначе
мы могли восстановить. Последняя же биологическая причина не только
приводит к разрушению свойств, обусловливающих прочность перегноя, но
разрушает и самый перегной. Почва, лишённая, перегноя, утрачивает свойства
культурной почвы, т. е. прочнокомковатую структуру.
Не менее очевидно, что этому должна быть противопоставлена система
искусственного возобновления в почве запаса перегноя или восстановления и
поддержания условий эффективного плодородия почвы.
Такая система носит название системы земледелия, и нужно помнить, что
это система агротехническая. Было бы грубой ошибкой смешивать систему
земледелия с системой хозяйства, как это часто делается, так как понятие
о системе хозяйства чисто экономическое, утратившее всякое значение в
социалистическом государстве, в котором применима единственная система
производства и хозяйства, плановая, социалистическая.
ГЛАВА ДВЕНАДЦАТАЯ
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Переложная система земледелия. — Паровая система земледелия. —
Навозное скотоводство. — Кочевое скотоводство. — Орошение бесструктурных
почв. — Вторичные солончаки. — Сухое земледелие. — Теоретические
объяснения падения плодородия почвы. — Плодопеременная система
земледелия. — Ошибки теории плодосмена. — Теория полного возврата. — Си-
дералъная система земледелия»
С самых ранних периодов культуры растений человечество сразу
столкнулось с процессом утраты почвой условий её плодородия. Это было неизбежно.
Переложная система земледелия. Первый, достигший широкого
распространения, способ борьбы с последствиями этого процесса отличался
чрезвычайной простотой. Почву, отказавшуюся давать урожаи, просто переставали
обрабатывать и принимались за обработку новых участков целины, которые
раньше не обрабатывались.
Понятие о целине представляется совершенно условным, и его следует
понимать как участок, не обрабатывавшийся на памяти у современного
поколения. Но если припомнить, что возраст человечества измеряется
тысячелетиями и человек всегда питался продуктами почвы, то трудно себе представить
хотя бы небольшой участок земли, который не подвергался хотя бы самому
примитивному производственному воздействию человека. Это
производственное воздействие должно быть причислено равнозначимым к природным
факторам почвообразования. Новейшие открытия археологических раскопок, часто
случайных, в таких областях Восточной Сибири, которые считались до сих пор
никогда не заселявшимися, открывают остатки культуры народов, о которых
даже не сохранились ни легенды, ни воспоминания.
Система, при которой в обработку поступали участки, считавшиеся
целиной, называлась залежной системой земледелия.
Применение залежной системы стало, однако, скоро неосуществимым
вследствие простой ограниченности поверхности земли. Поэтому, когда
последние запасы залежных земель были исчерпаны, пришлось обратиться к таким
угодьям, которые когда-то раньше, на памяти у живых людей, использовались
для культуры, но были заброшены, как утратившие условия плодородия.
За время перерыва культуры условия плодородия таких участков вполне
восстановились. Такие участки «отдохнули)) и покрылись природным покровом
дикой травянистой или деревянистой растительности, или комбинацией той
и другой растительных формаций в их природной последовательности. После
новой распашки «отдохнувшие» участки давали урожаи, не отличавшиеся
по своей величине и качеству от урожаев по «целине».
Таким образом, залежная система борьбы с утратой почвой условий
плодородия естественно эволюционировала в переложную систему восстановления
условий плодородия почвы. Б настоящее время строгого различия -между
залежной и переложной системами земледелия не сохранилось. Очень скоро
выяснилось, что чем дольше почва пребывала в состоянии перелога, тем полнее
восстанавливались утраченные условия плодородия и тем ближе оказывалась
растительность таких участков по своему составу к флоре целинных степей
или лесов.
302
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Так же как и в случае залежной системы и под влиянием той же
ограниченности земной поверхности, с одной стороны, и растущей численности
населения — с другой, при переложной системе пришлось всё чаще повторно
возвращаться к одним и тем же раньше использованным участкам. Период «отдыха»
почвы с течением времени всё более сокращался.
При этом выяснилась зависимость величины срока использования почвы
под культурой от продолжительности срока пребывания её в перелоге.
Первоначально, при распашке «целины» или «перелога», покрывшегося
растительностью, не отличавшейся от флоры целины, срок культурного периода
обыкновенно продолжался 6—7 лет, но с сокращением периода перелога сокращался
и срок культурного использования почвы.
Утрата условий плодородия почвы выражалась прежде всего в том, что
урожаи культурных растении прогрессивно падали. Вместе с тем ухудшалось
качество зерна и увеличивалась засорённость урожая. Зерно, во-первых,
становилось мельче, и содержание азота, а следовательно, и белков в нём падало* и,
во-вторых, в общей массе зерна увеличивалось содержание как щуплых,
морщенных, недоразвившихся зёрен, так и семян сорняков.
В течение использования почвы путём залежной и переложной культуры
по мере сокращения продолжительности пребывания почвы в перелоге должен
был сменяться и состав культивируемых хлебов. В начале периода культуры
хорошие урожаи получались от высокоценных твёрдых или красных хлебов.
Можно было сеять яровые твёрдые пшеницы (Triticum durum L.), в которых
содержание азота доходило в первый год до 23%, а в последующие снижалось
до 21%, и постепенно утрачивалась их стекловидность. Сеялось и червонное,
и бланжевое (оренбургское) просо с крупным жёлтым зерном. В дальнейшем
приходилось переходить на мягкие хлеба — озимые и яровые мягкие пшеницы
JTriticum vulgare L.), наконец, на серые хлеба, озимую рожь, овёс, многорядные
ячмени и красное просо (тамбовское, рязанское), с мелким белым зерном.
Вместе с тем всё больше развивалась засорённость полей, которая
достигала таких размеров, что под конец периода культуры урожай больше чем
наполовину состоял из семян сорняков, преимущественно овсюга (Avena fatua L.)*
Паровая система земледелия. По мере сокращения срока перелога не только
уменьшилась продолжительность культурного периода, но выбор числа
культурных растений систематически сокращался вследствие выпадения
возможности культуры целых групп растений, которые переставали давать
сколько-нибудь удовлетворительный урожай. Прежде всего выпали твёрдые хлеба,
ва ними последовали мягкие и остались только серые, рожь, овёс и
многорядные ячмени. Сокращаясь всё больше и больше, срок перелога достиг, наконец,
своего минимума. Этот минимум, в зависимости от природных качеств почвы,
определялся или одним, или двумя годами. Переложная система естественно
эволюционировала, выродилась в паровую систему восстановления условий
плодородия почвы, или паровую систему земледелия.
Одновременно с сокращением продолжительности перелога сократился
и период культуры, и получились типичные севообороты:
трёхпольный — 1) пар, 2) рожь, 3) овёс и
двухпольный — 1) пар, 2) кукуруза (Америка, Кавказ); или даже такие!
1) пар, 2) пар, 3) рожь;
1) пар, 2) пар, 3) овёс или ячмень (Германия, Франция в начале прошлого
столетия) или
1) пар, 2) хлопок, 3) пар, 4) кукуруза (Америка).
Причина утраты условий плодородия почвы в паровой системе земледелия
вполне правильно усматривается в разрушении перегноя почвы, хотя большей
частью значимость этой причины количественно недооценивается.
Но способы восстановления запаса перегноя в почве при паровой системе
покоятся на неправильном основании. Способы восстановления запаса перегноя
в почве можно подразделить на две группы.
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
303
К первой группе относятся стремления переделать путём обработки почвы
оставшийся в ней недеятельный перегной в деятельный. Во второй группе
паровая система стремится возобновить запас перегноя в почве или внесением
его извне, или внесением в почву путём запашки неперепревшего органического
вещества, при перегнивании которого в почве образуется перегной.
Первый принцип, распространённый преимущественно в чернозёмных
областях, заключающийся в стремлении переработать остатки перегноя иа
недеятельного состояния в деятельный перегной, неосуществим по следующим
двум основаниям. Способностью отлагать в почве перегной обладают только
анаэробные бактерии. Аэробные бактерии могут быть причиной лишь
ничтожного накопления гумина внутри комков почвы. При обработке почвы
создаются яркие условия аэробиозиса, которые в паровом поле, где осуществляется
борьба за восстановление утраченных условий плодородия почвы,
поддерживаются неоднократной летней обработкой почвы. В этих условиях не может быть
и речи о накоплении перегноя; последний усиленно разлагается.
Сказанное иллюстрируется огромным накоплением в пару нитратов, продуктов
распада азотистых веществ до полной минерализации.
Существует ярко проявляющийся биологический закон, по которому ни
одна биологическая группа не может использовать в качестве источника пищи
или источника энергии своих экскрементов, или выделений. Такое
использование возможно только биологической группой диаметрально
противоположного типа. Например, растения используют углекислоту, которая для животных
представляет интенсивнейший яд. Совершенно так же деятельный перегной,
представляющий продукт синтеза анаэробных бактерий, не может быть вновь
переработан анаэробными бактериями.
Анаэробные бактерии могли бы накопить новые количества перегноя
только в том случае, если бы в почве находилось достаточное количество
неразрушенных органических остатков, которые могли бы им служить источником
пищи и энергии. В выпаханном чернозёме обыкновенно содержание
органических остатков очень невелико. Но даже если бы в чернозёме содержалось
достаточное количество органических остатков, всё-таки прочного перегноя
образоваться не могло бы, так как прочность создаётся поглощённым катионом
кальция. А именно таких соединений, из которых мог бы выделиться катион
кальция, в выпаханном чернозёме очень мало.
При второй группе приёмов целью была попытка накопления перегноя
внесением навоза, запашкой зелёных удобрений, хлопкового жмыха и т. п.
Ясно, что такой путь неверен. Для того чтобы внести эти вещества в почву,
нужно их запахать, а цель вспашки — разрыхлить почву, создать аэробные
условия, при которых органическое вещество и перегной разрушаются.
После вспашки в течение лета разрушается 0,1% перегноя по отношению к весу
почвы. Если в среднем принять вес пахотного горизонта в 20 см глубины на
площади 1 га равным 3 млн. кг, то 0,1% будет равняться 3 т на гектар. Значит
в течение лета в почве разложится в среднем 3 т перегноя. А навоза вносится
максимум 40 т, зелёного удобрения до 100 т и жмыха не больше 2 т. И ведь
вносится при этом не перегной, а органическое вещество, при разложении
которого в лучших условиях может образоваться не больше 0,5% перегноя.
Другими словами, из внесённых веществ могло бы образоваться соответственно
0,2, 0,5 и 0,01 т перегноя, или 2 ц, 5 ц и 10 кг. Но и он, в свою очередь,
подвергается быстрой минерализации. Таким образом получалось, что для того,
чтобы сохранить перегной, его предлагали поместить в условия
наискорейшего разложения.
Иногда указывают, что перегной накопляется при внесении навоза в
хмельниках и конопляниках. Но при этом забывают, что при закладке этих плантаций
вносят до 800 т навоза, а дальше периодически, через 2—3 года, вносят ещё
до 80 т навоза или торфа. При таких колоссальных количествах органического
вещества в пахотном горизонте осуществляется принцип Пастёра — Виноград-
304
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
ского: верхний слой почвы, насыщенный органическим веществом, поглощает
весь кислород, который стремится проникнуть в почву, и в её массе
господствуют условия анаэробиозиса.
Эти условия не могут осуществиться при культуре обычных полевых
растений, при которой как максимум вносится до 40 т навоза, который никак не
может создать защитного горизонта.
При внесении навоза, несомненно, всё-таки имеет место некоторое
накопление в почве перегноя. Этот процесс зависит от неравномерности смешивания
навоза с почвой. Навоз вносится в форме отдельных клочков. Каждый клочок
с поверхности разлагается аэробно, и поэтому центральные части клочка могут
разлагаться анаэробным путём. Но насколько образовавшийся перегной не
имеет производственного значения, видно из того, что он совершенно не
обладает прочностью. При разложении навоза в ярком преобладании образуются
аммиачные соли, и перегной сцдержит поглощённый аммоний. Процесс
образования перегноя при разложении навоза служит основанием последействия
навоза. По общей схеме при анаэробном разложении органического вещества
сохраняется около половины неразрушенных остатков. Когда на следующий
год они равномерно перемешиваются с почвой, начинается их аэробное
разложение, и элементы пищи растений освобождаются в усвояемых формах.
Сказанное подтверждается тем, что после запашки навоза фрезерной машиной
последействия навоза не наблюдается, и через две декады после фрезерной
ваделки навоза никаких следов его отыскать в почве не удаётся, так же как не
удаётся в тот же срок после запашки найти и пожнивных остатков
однолетних растений.
Заключение о том, что навоз не может служить для поддержания прочности
структуры почвы, ни в какой мере не умаляет значения навоза как удобрения,
г. е. источника элементов пищи для высших растений.
Нужно помнить, что, кроме высших растений, в почве содержатся
неисчислимые мириады микроорганизмов. Если рассчитать, что в 1 г почвы
содержится только миллион микроорганизмов, что будет сильно преуменьшено,
то количество их на гектар выразится числом 3 X Ю15, или 3 000 биллионов
особей. Если вспомнить, что они — организмы гетеротрофные, нуждающиеся
в органическом веществе как источнике энергии, то в случае недостатка
органических остатков они будут разрушать перегной в почве как источник энергии.
Таким образом, навоз, не служа источником перегноя в почве, может быть,
однако, средством сохранения перегноя почвы. Подробности применения
навоза в этих целях будут рассмотрены в одной из следующих глав.
Последствия паровой системы земледелия прежде всего выразились в
систематическом и прогрессивном падении урожаев. Урожай ржи понизился
до 5—7 ц с гектара. Хозяйство приобрело стихийный характер в высшей степени
его выражения, и производство стало совершенно беспомощным. Почва,
вследствие усиленного боронования, всё больше утрачивала структуру, перестала
рассыпаться на комки и при вспашке обращалась в глыбы. Для уничтожения
глыб приходилось прибегать к ещё более усиленному боронованию, которое
в ещё большей степени разрушает структуру почвы. Обработка почвы стала
требовать всё увеличивающейся затраты труда.
Структурная почва совершенно не обладает связностью. Раз уничтожена
структура, неминуемо выявляется качественный признак бесструктурной
почвы, связность, что влечёт повышение расхода работы на обработку и ведёт
к образованию глыб. Образование глыб ведёт за собой усиленное боронование,
которое в ещё большей степени разрушает структуру почвы со всеми теми же
последствиями. Получается «заколдованный» круг, из которого нет иного выхода^
кроме создания структуры и прекращения бороньбы.
В ещё более резкой форме проявляются последствия паровой системы на
чернозёмных почвах. Раз отсутствует накопление нового перегноя, то не только
утрачивается структура, но под влиянием действия атмосферных осадков
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
305
постепенно вытесняется из микроагрегатов чернозёма поглощённый кальций,
и почва становится не только бесструктурной, но и раздельночастичной.
Вследствие сохранения в чернозёме большого количества инертного перегноя не
только возрастает в огромной степени связность, но начинает обособляться
солонцеватость почвы, и начинается процесс быстрого перехода богатейших
структурных чернозёмов в малоплодородные солонцы.
Падение урожаев неизбежно вело к расширению полевой площади.
Началась усиленная распашка всей территории. Сначала были распаханы пастбища,
потом Пали леса, и, наконец, жертвой неутолимого земельного голода
стали луга.
Была распахана природная зелёная кормовая площадь, и скот рабочий и
пользовательный летом стали выгонять на площади паров, выбиваемых
животными дочерна. Только после уборки озимых скот переводился на озимое жнивьё,
и лишь осенью он несколько поправлялся на жнивье яровых. Наступала зима,
и скот переводился на «гумённый» соломистый корм.
А между тем потребность в живой тяговой силе росла. Увеличилась
площадь пашни. Бесструктурная почва требует, по крайней мере, втрое
большего усилия для вспашки. Но, кроме того, на поздних парах с самой ранней
весны, когда почва ещё пластична и легко уплотняется, «толчётся» скот. Это
выражение в высокой степени характерно, скот «пасётся» на пастбищах, или,
вернее, «пасся» на пастбищах, а теперь «толчётся» на парах, на «толоке».
Уплотнение почвы скотом ещё больше увеличивает связность почвы, ие общей
сложности обработка бесструктурной почвы стала в несколько раз труднее.
Истощённый дневной работой скот перегоняется в «ночное» в леса. Почва
осветлённого леса покрыта травянистой растительностью, образующей
первоклассное пастбище. Лесной полог обусловливает равномерный в течение всего
вегетационного периода приток воды, и разложение лесной подстилки
определяет непрерывный приток элементов пищи растений в усвояемой форме. При
грибном разложении азотистых веществ минеральные соединения азота
потребляются грибной микрофлорой. Всё же остальное количество азотистых веществ
разрушается ею с выделением молекулярного азота. Дефицит азотного питания
под пологом леса вызывает пышное развитие корневищевой флоры бобовых,
присутствие которых и определяет высокое качество лесных пастбищ, как
пастбищ первого разряда.
Но скот и лес, хотя и бессознательные, но непримиримые враги. При
неупорядоченной пастьбе скот отчасти поедает молодые всходы древесной
растительности, но, главным образом, вытаптывает их. Деревья, выросшие «из-под
морды» пасущегося скота, частью достигают природной спелости, частью
используются на нужды населения. Природное же (естественное)
лесовозобновление не осуществляется, и леса уничтожаются.
Освободившиеся от лесов угодья после сшивания пней распахиваются.
Сильнейшим образом изменяется водный режим страны. Весенние воды,
которые под пологом леса в течение круглого года питали поля, теперь сразу весной
скатываются по поверхности почвы. В течение всей зимы поверхностные слои
почвы обогащались водой, перегонявшейся из более глубоких горизонтов
в результате разности их температур, и весной всякая почва находится в
состоянии первого количественного максимума состояния влажности. В
бесструктурной выпаханной почве весь запас воды находится в форме волосной
воды, и такая почва не может вместить нового количества воды. Поэтому каждую
весну зимние осадки бурными потоками устремляются по уклону рельефа,
унося верхний, культурный слой почвы и размывая овраги.
Что не могла снести вода, сносится ветром, не встречающим препятствий
вследствие отсутствия леса. Бесструктурная почва быстро утрачивает свой
запас воды, и урожай приобретает типичный характер стихийности.
Вместе с тем реки, лишённые питания почвенной водой, летом спадают
до несудоходной межени. Весной долины рек заполняются таким количеством
20 Почвоведение—236
306
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
воды, что устья их не в состоянии пропустить всего количества воды в моря
раньше как в течение месяца.
Вследствие разности скоростей в русле реки во время весеннего разлива
отлагаются пески на бечевниках и в самом русле на его поворотах. Образуются
перекаты и мели, и ежегодно приходится расчищать фарватер реки, который
ежегодно вновь заносится песками.
Плодороднейшая зернистая пойма облесённой территории обращается
в слоистую пойму. Пески, отлагавшиеся на бечевнике, раздуваемые
дневным бризом, окончательно искажают ровную поверхность зернистой
поймы.
Под влиянием порывистого водного режима всей территории обезлесенной
страны урожайность приобретает ярко выраженный характер стихийной
кривой. Колоссальные колебания от нуля до 16 ц с гектара при невысокой и
неуклонно стремящейся к падению средней величине урожая подрывают
благосостояние работников земли. Оправдывается положение, высказанное около
100 лет назад, о том, что нет более прямого пути к абсолютному ограблению,
обеднению почвы, как непрерывная культура однолетних растений.
Навозное скотоводство. Пользовательный скот постепенно уничтожается.
Земля едва способна прокормить семью работника и принадлежащий ему
рабочий скот. Скудное зимнее кормление мякиной и соломой едва в состоянии
поддерживать существование скота и расходуется, главным образом, на
поддержание температуры тела животного в холодном хлеву. Исчезает понятие о
пользователъном, продуктивном скотоводстве, и обособляется понятие о
скотоводстве навозном.
Урожай всё продолжает падать. Учащаются неурожаи и голод.
Производительность труда падает до минимума. Хозяйство становится всё более
напряжённым. Исчезают запасы, и при малейшей неудаче нехватает своего хлеба
до нового урожая, а скоро и к «новому году» урожай съеден. Это — типичная
картина тупика, в который под конец зашло сельское хозяйство феодально-
помещичьего периода. И только чисто капиталистическое развитие снова
развязывает развитие техники и земледелия. Но там, где оно развивалось, сохраняя
крестьянское сельское хозяйство, там техника прогрессировала слабо.
Появившийся в деревне кулак, как «благодетель», одолжающий хлеб под отработку,
эапутывал сетью кабалы бедняков и середняков. Знакомая картина
гнетущего капиталистического прошлого.
В странах более древней культуры, в области господства бесструктурных
степных почв, деградация земледелия пошла ещё дальше. Обработка земли
постепенно совсем забрасывалась. Земледелец постепенно обращался в
скотовода-номада, жизнь которого зависит от состояния его животных.
Кочевое скотоводство. Современное кочевое скотоводство в ряде степных
областей с бесструктурными почвами — реликт когда-то цветущего сельского
хозяйства.
Кочевое скотоводство, урегулированное только в смысле подразделения
территории на зимние и летние пастбища, не могло, конечно, повести к
улучшению состояния сельскохозяйственного производства. Его влияние на почву
шло в том же направлении, как и влияние абсолютного почвенного возраста.
Уничтожалось органическое вещество, а вместе с ним исчезали последние
остатки структуры почвы.
Кочевое скотоводство уничтожило леса, и в поисках топлива не только
было изрыта вся степь, из почвы которой выдирались все корни многолетних
растений, но сжигался и весь навоз скота в форме кизяка, и земледелие лишалось
своего последнего источника органического вещества. Климат окончательно
принял характер степного. Даже в субтропиках, в поясе муссонов, где в
течение дождливого периода вся страна буквально затопляется, бесструктурная
почва через две недели после окончания дождливого периода испаряла весь
свой запас воды.
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ , 307
Орошение бесструктурных почв. Пришлось прибегнуть к самому дорогому
способу поддержания запаса воды в почве, к искусственному орошению.
Тысячелетия назад ещё рабским трудом в этих областях были созданы колоссальные
оросительные сооружения. Но реки и первого, и второго порядка исчезли.
Остались лишь реки, питаемые ледниками.
В погоне за водой зарылись люди в землю за грунтовой водой, питаемой
теми же ледниками. Были вырыты сотни километров подземных туннелей^
«кяризов», и из недр земли вычерпывалась вода и разливалась по остаткам
полей и садов.
Но орошение бесструктурных степных почв неминуемо приводило к их засо~
лению, поэтому здесь установилась система пользования землёй,
напоминающая переложную систему. Орошают участок до тех пор, пока он даёт урожаи,
могущие поддерживать существование земледельца. После неизбежного
засоления участка его забрасывают и начинают орошать другой участок.
Через 30—40 лет засоленный участок «опресняется». За это время соли,
увлечённые из гипсового и известкового горизонтов, при испарении огромного
количества оросительной воды с поверхности почвы, вновь будут выщелочены
атмосферными осадками обратно в эти горизонты. ,
Атмосферные осадки притекают к почве в гораздо меньших количествах,
чем искусственно приводимая оросительная вода, и всё количество их
испаряется через корни растений. Вследствие этого частота и продолжительность
восходящего тока воды в почве сильно уменьшаются, и легко растворимые
соли вновь вымываются на глубину природного промачивания почвы, где они
отлагаются в форме включений и, повидимому, в форме ближе
неисследованных сочетаний с гипсом, напоминающих двойные соли.
Долгий срок природного опреснения почвы требует огромных площадей
для земледельческой культуры. В то же время и неурегулированное кочевое
скотоводство прогрессивно ухудшает состояние как летних, так особенно и
зимних пастбищ, которые сильнее страдают вследствие более длинного периода
их использования, совпадающего с тем временем, когда растения после
созревания семян подготовляют запасный пластический материал для своего
развития в будущем году.
Поэтому и та, и другая половины населения стремятся расширить свою
земельную территорию. Как и в области почв, ещё сохранивших свою
структуру, и здесь прогрессивно увеличивается неутолимый земельный голод.
Используемые орошаемым земледелием пространства покрыты сетью
-сооружений, мешающих свободной неурегулированной кочевой пастьбе, и
отсюда та органическая ненависть, которую питало население, ставшее кочевым,
ко всяким оросительным сооружениям. Вся история областей, покрытых
почвами, ставшими бесструктурными, как в Евразии, так и в Африке,
представляет перечень разрушения оросительных сооружений
кочевниками-скотоводами и медленное упорное восстановление этих сооружений остатками
оседлых земледельцев.
Вторичные солончаки. Та же история, или, вернее, та часть её, которая
называется археологией, накапливает всё больше доказательств того, что
страны, считавшиеся областями, спокон века орошавшимися, когда-то
процветали при неполивной культуре структурных почв. Современная богарная
культура Средней Азии представляет только реликт прежней культуры, которая
оставила после себя завеянные песками развалины городов, предания о «золотом
веке» и богаре.
Несовместимость длины периода природного рассоления неизбежно
засоляющихся орошаемых земель с современными условиями землепользования
породила к жизни ряд мер борьбы с процессом «вторичного» засоления
почв.
Самые примитивные приёмы борьбы — это сметание выцветов солей и
свозка их с участка или перевод этих солей в организмы солянок^ специально
308
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
культивируемых на засоленном участке с последующей свозкой урожая
солянок с этого участка.
После свозки урожая солянок с ним поступают трояко. Можно его сжечь
или в качестве топлива, или просто в кучах и золу употребить на добывание
поташа, соды и глауберовой соли. Можно оставить урожай солянок в рыхлых
кучах выщелочиться от избытка солей дождями и затем употребить его в корм
скоту. Наконец, иногда рекомендуют просто свалить его, без лишних хлопот,.
в ближайший овраг. Применение каждого из этих способов имеет чисто местный
и даже субъективный характер.
Большим распространением пользуются способы «смывания» (flushing)
солей и способы промывания почвы. При первом способе предоставляют солям
выцвести на поверхности участка и затем сильной и обильной струёй
оросительной воды растворяют выцветы солей и смывают их в сбросовую сеть. При этой
операции только часть солей уносится водой, некоторое же количество их вновь
впитывается вместе с водой в пересохшую почву.
При промывании обвалованный участок заполняется возможно глубоким
слоем воды. Вода оставляется на участке, смотря по обстоятельствам, один,
два и даже три года, причём испарившееся и просочившееся количество е&
восстанавливается из оросительной сети. Этот способ применим исключительно
в том случае, если на участке имеется неглубокий природный или
искусственный дренаж на глубине, не превышающей 1,5 м. Роль природного дренажа
играет горизонт поддонной морены, так называемый «галечный». В случае
отсутствия неглубокого дренажа по агрегатной породе вода горизонтальным
волосным и отчасти напорным током по неволосным промежуткам (ходы корней,
личинок, пауков) проникает в почву соседних участков, В случае преоблада*
ния волосного тока вода передаётся равномерно во все стороны. В случае
преобладания напорного движения вода направляется по уклону рельефа. Ток воды
создаёт на почве соседних участков длительную разность условий влажности
нижних увлажняемых горизонтов почвы и их поверхности, испаряющей воду.
Создавшийся непрерывный волосной ток воды выносит на поверхность
окружающих участков как те соли, которые им растворены в почве промываемого
участка, так и соли нижних горизонтов почвы окружающих участков. Таким
образом, вокруг промываемого участка образуется кольцо подпорных
солончаков (seepage alkali lands).
По той же причине по обе или с одной стороны приводящих оросительных
канав всегда образуются подпорные солончаки. Это зло может достигать очень
значительной степени, и, кроме того, этим путём бесполезно теряется
значительное количество воды (до 75%). Поэтому вопрос о непроницаемости дна
и стенок оросительных магистралей достигает часто большой остроты (и
стоимости).
Кроме описанных способов борьбы с процессом «вторичного засоления»,,
большим распространением начинает пользоваться чередование орошаемой
культуры с одним или даже двумя годами неорошаемого чёрного пара,
поверхность которого беспрерывно поддерживается в рыхлом состоянии. Этим в
сильной степени понижается испарение воды поверхностной почвой, и перепадающие
дожди вновь выщелачивают соли до глубины предельного промачивания почвы.
Кроме того, вся орошаемая культура должна вестись при непрерывном
поддержании поверхности почвы в рыхлом состоянии.
Все описанные способы не в состоянии бороться со вторичным засолением
при наименьшей затрате труда и тем более радикально устранить этот
процесс. Радикальная борьба со вторичным засолением возможна только
применением травопольной системы земледелия, на чём мы остановимся в
соответствующей главе.
Сухое земледелие. В стремлении сократить непомерные расходы по
орошаемой культуре выработались специальные приёмы сухого земледелия. Идея
сухого земледелия не нова. Она применялась в течение тысячелетий в Европе
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
30?
и состоит в том, что путём уплотнения почвы катком облегчают вертикальный
восходящий волосной ток воды к верхним горизонтам почвы и одновременным
разрыхлением поверхности почвы создают на ней изолирующий слой (мульч,
по-английски mulch), который сводил бы к минимуму испарение воды
непосредственно почвой, предоставив её в значительной мере в распоряжение растений.
Рыхлость слоя поддерживается повторным междурядным рыхлением, для
чего посев культурного растения производится широкими рядами.
Оригинален в системе сухого земледелия только каток «паковщик» (culti-
packer). Каток этот разделён на секции, расположенные в два ряда для того,
чтобы он лучше мог приспособляться к неровностям почвы. Каждая секция
состоит из многочисленных отдельных колёс, насаженных на общую ось, на
которой они вращаются при движении катка. Широкий обод каждого колеса
представляет в разрезе удлинённый равнобедренный треугольник, основание
которого перпендикулярно радиусу колеса, а высота — продолжение радиуса
колеса. Благодаря тяжёлому весу и острорёберности ободьев колёса проникают
в глубь предварительно вспаханной почвы, где они производят уплотнение.
В то же время находящиеся на поверхности почвы мелкие глыбы при движении
катка выскальзывают из-под колёс, благодаря чему поверхность почвы
остаётся в рыхлом состоянии.
Система сухого земледелия не дала ничего нового в области обработки
почвы, но ей принадлежит гораздо более важная роль, которую агрономия,
к сожалению, ещё почти не осознала.
Путём её широкого применения в западных штатах Северной Америки
было доказано, что даже при крайне несовершенных приёмах обработки, каковы,
в сущности, приёмы обработки при системе сухого земледелия, можно
возделывать без посредства орошения все без исключения культурные растения
при 200—150 мм годовых осадков в районах, которые ещё 30—50 лет назад1*
считались совершенно недоступными для культуры без орошения.
Приёмы сухого земледелия, по существу, представляют меры борьбы
с последствием неосуществимости накопления бесструктурной почвой большого,
прочного запаса воды. Применение этих приёмов может найти достаточное
оправдание лишь тогда, когда неосуществимость запаса воды в почве
представляет следствие стихийной причины, природного недостатка осадков.
Необходимо указать и ещё на одно следствие развития паровой системы
земледелия. Господство паровой системы на недавно ещё структурных
чернозёмах европейской части старой России, в условиях крайне медленного
технического прогресса капиталистического земледелия, привело к прогрессивно
возрастающему земельному голоду. Началось сперва стихийное переселение-
на «новые земли», которое затем стало'регулироваться царским
правительством в целях предотвращения крестьянского революционного движения.
Коренное население этих «новых» земель в большинстве случаев уже за тысячу
и больше лет прошло через ту стадию паровой системы земледелия, которую-
во всей её остроте переживала европейская часть царской России. Оно
находилось в стадии кочевого скотоводства. Внедрение в массу кочевого
скотоводческого населения пришлого, оседлого, земледельческого населения, без
одновременного переустройства системы хозяйства коренного населения, нарушало
самые жизненные интересы его и создавало острые противоречия интересов^
этих двух групп населения. В других «новых» областях, где земля
использовалась ещё в переложной системе земледелия, требующей также широкого
земельного простора, внедрение переселенцами принятой на их родине паровой
системы не менее остро затрагивало интересы местного населения. Оно также
было принуждено перейти на паровую систему, и немедленно возникало
неизбежное последствие паровой системы, острый, прогрессивно растущий и
поэтому неутолимый земельный голод,
Я укажу на сходство медицины и агрономии. Обе отрасли практического»
внания имеют своим предметом сложнейшие процессы жизни организмов^
310
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
в которых все процессы протекают в порядке диалектического развития, в
которых методы метафизического мышления совсем неприложимы и задачи
которых могут быть решены только приложением основ диалектического
мышления. Но естественные науки долгое время были загнаны в монастыри по
причинам, которые теперь стали общеизвестными. Долгое пребывание в
центрах богословского обмана не могло не отразиться и на логических системах
двух наук, обнимавших весь цикл процессов на земле. Кроме того,
естествоиспытатели долго чуждались учиться мыслить, не признавали философию
как историю и теорию человеческого мышления. Поэтому в течение веков
естественные науки состояли из сложного сплетения предрассудков, преданий и
заветов, скреплённых авторитетами и наивной непосредственностью
метафизической логики.
Медицине до известной степени удалось стряхнуть с себя это тяжёлое
бремя прошлого. Не то в агрономии; в ней до сих пор ещё уживаются
современные знания и техника с тысячелетними преданиями и предрассудками, и
диалектика полностью не победила ещё обывательской логики и уживается
рядом с авторитетом. И в особенно сильной степени всё это отражается в учении
о принципах восстановления плодородия почвы и о системах земледелия, где
приёмы, унаследованные от архаической древности, принимаются на веру
без всякой попытки критического анализа. Такова сила инерции «научных
школ» и старых «теорий». Именно это изумительное обстоятельство на фоне
обострённой классовой борьбы послужило одной из причин распространения
в агрономии и социалистической сельскохозяйственной практике вредных
установок, «теорий» и «систем».
Теоретические объяснения падения плодородия почвы. Первая попытка
объяснения процесса падения плодородия почвы в периоды культуры и
восстановления её в периоды перелога была основана на неправильном
истолковании правильно наблюдённых фактов. Оно было дано А. Тэером. Он сопоставил
факты увеличения урожаев под влиянием навозного удобрения и увеличения
количества органического вещества в почве после её пребывания в залежи
и отсюда вывел прямое заключение, что растение питается перегноем и что
в течение культурного периода урожаи растения истребляют запас перегноя
в почве и поэтому величина урожая падает. Во время периода перелога в почв?
вновь накопляется запас перегноя, и урожай после периода перелога
повышается.
Своё заключение Тэер подтвердил и прямым опытом. Два сосуда были
наполнены: один — нормальной почвой, другой — той же почвой, в которой
прокаливанием предварительно было сожжено всё органическое вещество.
Урожай в первом сосуде оказался гораздо выше, чем во втором. Этот опыт
Тэера, несмотря на его неправильное объяснение, имеет большое значение
как первая попытка решить опытным путём вопросы физиологии растений.
Эти наблюдения и опыты послужили основанием гумусовой, или
перегнойной, теории питания растений. Вместе с тем получила обоснование и замена
перелога удобренным паром, где навоз должен служить источником перегноя.
В сороковых годах прошлого столетия двумя учёными, Вигманом и Поль-
сторфом, был поставлен уже точный опыт культуры сельскохозяйственных
растений в стерильной платиновой проволоке со снабжением растений только
минеральными солями. Выращенные растения дали нормальные семена; этим
был окончательно установлен факт питания зелёных растений минеральными
солями, и вопрос об утрате плодородия почвой потребовал пересмотра. На
основании опытов Вигмана и Польсторфа, он был решён Юстусом Либихом.
Решение вопроса было, однако, сделано им на основании правильных
опытов механистически.
Зольные элементы пищи растений входят в состав горных пород и при
выветривании последних переходят в состояние, усвояемое растениями. При
снятии урожаев зольные элементы пищи растений отчуждаются из почвы,
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
311
и очевидно, что количество их в почве уменьшается соразмерно величине
урожаев. Современная Либиху наука о почве упрощённо утверждала, что
возобновление запаса зольных элементов пищи растений в почве может происходить
только путём выветривания минеральной части почвы. Таким образом, Либихом
в культурной почве предполагались два взаимно противоположных процесса:
процесс перехода зольных элементов пищи растений в удобоусвояемую форму
путём химического выветривания и процесс их отчуждения в урожаях.
Предполагалось, что во время пребывания почвы в залежи процесс
отчуждения элементов золы растений идёт гораздо более медленным темпом и
величина запаса усвояемых элементов зольной пищи растений в почве возрастает
под влиянием выветривания. Поэтому после перелога урожай культурных
растений повышается. Но очевидно, чтатемп выветривания в почве совершается
настолько медленно по сравнению с темпом отчуждения элементов пищи, что
наличный запас удобоусвояемых соединений в культурной почве
исчерпывается быстро и выветривание почвы не в состоянии покрыть текущей
потребности растений, почему урожаи и падают.
Из этих рассуждений вытекало, что чем короче период перелога, тем
меньше может накопиться в почве удобоусвояемых веществ и тем короче может
быть культурный период, во время которого растение даёт урожаи,
оправдывающие затрату труда на обработку почвы. Это ошибочное заключение, повиди-
мому, подтвердилось правильным наблюдением влияния навоза на повышение
урожая, что объясняется тем, что при его разложении в почве освобождаются
в удобоусвояемой форме бывшие в нём элементы зольной пищи растений.
Эта же теория объясняла очень просто и стремительную быстроту падения
урожаев во время периода культуры при переложной системе земледелия.
Очевидно, что при обработке почвы перелога оборотом пласта процессы
выветривания в ней происходили так медленно, что не успевали следовать за темпом
отчуждения урожаями зольной пищи растений. Поэтому, как только первые
после перелога один или два урожая уносили большую часть зольных элементов,
освобождённых выветриванием почвы перелога в удобоусвояемой форме, так
тотчас урожаи должны были упасть вследствие медленности процесса
выветривания.
Из этой же теории вытекало, что господствовавшая раньше система
обработки почвы оборотом пласта явно непригодна. При ней процессы выветривания
почвы совершались слишком медленно. Направление, в котором обработка
почвы требовала улучшения, было, по взглядам Либиха, также ясно. Так как
было установлено, что выветривание совершается под влиянием элементов
атмосферы, то, следовательно, для усиления этого влияния нужно увеличить
поверхность соприкосновения почвы с воздухом.
Это задание было быстро разрешено английскими инженерами. Решение
было совершенное с точки зрения конструктивной в свете современных ему
условий техники, но отличалось высокой степенью наивности с точки зрения
требований земледелия. Выработанный приём был взмёт. Неглубокие и
неширокие пласты, поставленные под углом 45° к горизонту, давали
действительно максимальную дневную поверхность соприкосновения с воздухом
по сравнению с огромными, плашмя лежащими пластами оборота* Но при
этом совсем забыли, что почва — сыпучее тело, обладающее волосной и
неволосной проницаемостью массы.
Последствия ясны. Новая система обработки почвы взмётом ещё скореег
чем старая, оборотом пласта, приводила к тому же результату, падению
урожаев.
Плодопеременная система земледелия. К этому времени, главным образом,
трудами Эмиля Вольфа, скопилось большое количество анализов золы
культурных растений, которые и дали возможность Либиху разбить культурные
растения по составу их золы на три группы: фосфорнокислые, калийные и
иввестковые, причём содержание извести по большей части синоним богатства
312
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
семян азотом. Эти три группы довольно хорошо совпадают с производственными
группами: хлебов, корнеплодов и технических растений и бобовых.
В первой половине прошлого века, когда закладывались описываемые
основы научного земледелия, в Западной Европе, за исключением
нидерландских стран и Англии, господствовали трёхпольные или двухпольные
севообороты: пар, рожь, овёс; пар, пшеница, ячмень; пар, рожь; пар, овёс; пар,
пшеница; пар, ячмень; пар, пар, рожь; пар, пар, ячмень и даже пар, пар, пар, рожь.
Растения технические: лён,
рапс, марена, сурепка,
вайда, сахарная свёкла,
хмель; корнеплоды .и
листовые: свёкла, брюква,
репа, картофель, капуста,
и бобовые: горох, бобы,
чечевица, возделывались
на запольных, большей
частью приусадебных,
участках, и на эти участки
шёл весь навоз,
получавшийся от
немногочисленного поголовья скота.
Либих со всей силой
своего
популяризаторского таланта и исходя из
установленных им двух
предпосылок: медленного
выветривания и быстрого
отчуждения элементов
зольной пищи, с одной стороны,
и наличия указанных трёх
групп среди культурных
растений, с другой
стороны, горячо стал пропо-
ведывать переход на
плодосмен, или, как часто
говорят, на
плодопеременный, или на
многопольный, севооборот.
Основания, которые приводились
против господствовавших
двух-трёхпольных
севооборотов паровой системы и в защиту плидисмена, сводились к следующему.
Прежде всего указывалось на существование трёх групп растений по составу
их золы. Очевидно, что большое содержание какого-либо элемента в золе
растений указывает на его важное значение в жизни растений. И очевидно,
что недостаток такого важного элемента должен играть критическую роль в
определении величины урожаев; так предполагал Либих.
При господствующих, севооборотах в течение веков из почвы отчуждался
преимущественно фосфор, так как отчуждалось исключительно зерно. Солома
переделывалась в навоз, который весь шёл на удобрение приусадебных
участков. Нужные зерновым хлебам минеральные соли накапливаются в почве
исключительно при её выветривании. Это выветривание, по предположению
Либиха, должно совершаться в паровом поле под влиянием элементов
атмосферы. Но на парах пасётся скот, поэтому пары до конца лета не пашутся и не
только не рыхлятся для более энергичного проникновения в них воздуха, а
напротив, уплотняются копытами пасущихся животных.
ЮСТУС ЛИБИХ
(1803—1873)
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
315
В то же время фосфор частично накопляется на приусадебных участках
благодаря систематическому переносу на них с навозом соломы, выросшей
на полях. Кроме того, возделываемые на приусадебных участках овощныег
технические и бобовые растения принадлежат к калийным и известковым.
Последние после себя оставляют ещё и много азота.
Согласно этой теории, прежде всего нужно приложить все старания к томуг
чтобы усилить выветривание почвы. Для этого нужно изгнать скот с паровых
полей и заменить толоку или зелёный пар культурным паром, чёрным, т. е.
обрабатываемым в течение круглого года. Скот, переведённый с паровых полей,,
необходимо или поставить на стойловое содержание, или организовать пастьбу
на специальных пастбищах на привязи или в загонах. Организация пастьбы
должна быть произведена на специальных приусадебных участках. Для
создания искусственной кормовой площади должны служить клевер, ввезённый
в Германию из Англии Шубартом, и люцерна, культура которой была давно
известна во Франции. Время введения клевера в культуру Англии не
установлено; существует догадка, что он туда был ввезён из Вологодского края.
Все те растения, которые ранее занимали приусадебные участки, должны
быть переведены в поле, чтобы иметь возможность организовать
плодопеременный, многопольный севооборот.
Основа плодосмена — чередование растений с различной потребностью
в элементах зольной пищи. Таких групп растений было намечено три.
Предполагалось, что в то время, как поле было занято, например, зерновыми
бобовыми и вслед за ними техническими, из почвы отчуждались преимущественно
известь и калий, а фосфор, который потребляется этими растениями лишь
в относительно малых количествах, успевал в ней накопляться благодаря
выветриванию почвы и также накоплялся азот под влиянием культуры бобовых*
Введегіие в полевую культуру технических растений и корнеплодов имеет
ещё и то значение, что все корне- и клубнеплоды и многие технические требуют
при паровой системе земледелия усиленной пропашной культуры и поэтому
могут заменить пар. Поэтому пар может быть упразднён, и поле может быть
занято бобовым растением, которое не только обогатит почву азотом, но,
благодаря своим длинным корням, переведёт в пахотный горизонт элементы зольной
пищи из глубжележащих горизонтов породы. Навозное же удобрение может
быть вывезено в поле весной, перед посевом корнеплодов, или осенью
предыдущего года.
Прототипом плодопеременного севооборота, удовлетворяющим всем
требованиям, считался норфолькский севооборот в Англии: клевер, озимая
пшеница, кормовая репа (турнепс) по навозу, двурядный ячмень с подсевом
клевера.
Практики-хозяева середины прошлого столетия, особенно в Англии,
делили все культурные растения на две группы:
1) истощающие почву, и к ней относили все зерновые хлеба и технические-
растения, и
2) улучшающие почву, к которой относили кормовые бобовые и
корнеплоды.
В связи с этим предъявлялось и ещё одно требование к плодопеременным
севооборотам: чтобы растения, истощающие почву, не занимали больше
половины всей площади земли с тем, чтобы остальные 50% площади были заняты
растениями, улучшающими почву.
Норфолькский севооборот полностью удовлетворял и этому требованию,
равно как и выявившимся в то время требованиям торгового и
промышленного капитала: зерно и мясо — для торгового, шерсть и кожа — для
промышленного.
В Пруссии и Баварии норфолькский севооборот был изменён в такой:
клевер, озимая рожь, кормовая свёкла по навозу, овёс или двурядный ячмень
с подсевом клевера.
314
ЧАСТЬ ВТОРАЯ—ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Правительства государств Западной Европы прилагали также старания
к расширению полевой культуры технических и бобовых растений. Во
Франции в войсках были введены красные шаровары и синие шинели с целью
поощрения культуры марены и вайды. В Германии была введена в воинский рацион
гороховая колбаса для расширения посевов гороха и чечевицы. Решающее
влияние на развитие культуры сахарной свёклы, а за ней и кормовой имела
континентальная система, выдвинутая Францией для борьбы с конкуренцией
английского сельского хозяйства. Также и культура заводского картофеля
сильно подвинулась вследствие мер, принимаемых для поощрения развития
сельскохозяйственного спиртокурения.
Ошибки теории плодосмена. Таковы теоретические основы плодосмена.
Главная ошибка их заключается в утверждении, будто источник
минерального питания культурных растений — процесс выветривания почвы. Мы уже
указывали, что почвообразующие породы, на поверхностном слое которых
совершается почвообразовательный процесс, в огромной части своей массы
представляют конечные продукты выветривания. Из этого источника
получить необходимые ему минеральные вещества растение, конечно, не может.
Видя причину утраты почвой своего плодородия исключительно в
отчуждении из неё минеральных веществ, плодосмен возлагает задачу восстановления
плодородия почвы на паровое поле, в котором, предполагалось, процесс
выветривания почв идёт наиболее быстро. Именно поэтому неправильно плодосмен
признавать за какую-то особенную, плодопеременную систему земледелия.
Плодосмен есть наиболее развитая форма паровой системы земледелия.
Подразделяя все культурные растения на три группы, Либих упустил из
виду, что по величине своей потребности в элементах пищи культурные
растения делятся на те же группы, как и по отношению к величине их потребности
в воде. Он, кроме того, не знал, что преобладание какого-либо элемента пищи
в растении или в его золе определяется не величиной потребности в нём
растения, а лёгкостью усвоения накопляющегося элемента корневой системой
растения, как это доказал П. Вагнер, а величина действительной потребности
растения в каком-нибудь элементе пищи характеризуется минимальным
содержанием этого вещества в золе. Несмотря на неверность теоретических оснований,
которые подводились под плодосмен при его введении, он всё-таки сыграл
очень видную роль в деле дальнейшего развития системы земледелия
сельскохозяйственного производства. •
Капитализм, разрушивший тупик феодально-помещичьего сельского
хозяйства, заставил резко изменить весь состав культур. Плодосмен, отвечая этим
требованиям, прежде всего разрушил заколдованный круг ограниченного
потребительского зернового хозяйства, введя в полевую культуру товарные
растения. Плодосмен помог, таким образом, вывести производство
сельскохозяйственных продуктов из стадии кустарного потребительского промысла на путь
массового товарного производства.
Во-вторых, и это главная заслуга плодосмена, он вместо природной
кормовой площади, уничтоженной паровой системой земледелия, положил начало
созданию искусственной зелёной кормовой площади, снабжающей
животноводство полноценным витаминным кормом, базой его продуктивности,
невзирая на то, что научное обоснование витаминной полноценности стало
известным лишь около 30 лет назад. Этим было остановлено вырождение важнейшего
сельскохозяйственного технического производства, животноводства, в
уродливое детище паровой системы, навозное скотоводство. Плодосмен, таким
образом, поставил развитие продуктивного животноводства на правильный путь,
отвечая выявившимся в это время громадным требованиям возраставшего
городского населения и развивающегося капитализма к продуктам
животноводства.
Плодосмен широко пропагандировался в половине прошлого века и у нас,
в России. Во многих помещичьих хозяйствах он нашёл и применение. К сожа-
ПРИМИТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ 315
лению, теоретические основы плодосмена, как и сам плодосмен,
пропагандируются некоторыми школами в агрономии и в СССР до последнего
времени, несмотря на то, что при современном состоянии учения о системе
земледелия они уже отошли в область истории и могут служить лишь примером
опасности применения метафизического метода мышления в отраслях знания,
в основе которых лежат биологические процессы.
Теория полного возврата. Под влиянием чисто химических воззрений
Либиха на сельскохозяйственное производство зародилась и наиболее полно
была развита Пабстом теория полного возврата почве зольных элементов пищи
растений.
Раз элементы зольной пищи растений составляют безусловно необходимую
часть органического вещества, то очевидно, что для создания определённого
его количества требуется строго соответствующее количество зольной пищи
растений. Это количество зольных элементов растение берёт из почвы. Часть
взятых минеральных веществ вновь возвращается в почву с навозом, но часть
вольных элементов и азота отчуждается из почвы, входя в состав тех
продуктов хозяйства, остатки которых не возвращаются в почву в виде вносимого
навоза.
Таким образом, из года в год из почвы полей уносится некоторое
количество пищи растений. Предполагалось, что часть утраченных почвой веществ
вновь пополняется путём выветривания. Но очевидно, что темп выветривания
медленнее, чем темп отчуждения, и урожаи падают. • \,j ХУ
При таких условиях, как предполагали тогда, можно поправить дело
только одним путём. После снятия каждого урожая нужно вновь вносить
в почву всё то количество зольных элементов и азота, которое безвозвратно
отчуждается из почвы, и таким образом поддерживать известное статическое
состояние плодородия почвы, содержание в ней элементов пищи
растений.
Так как средний состав золы разных частей растений в достаточной мере
установлен, то представляется сравнительно простой задачей определить
количество фосфора, калия, азота, серы и кальция, которое отчуждается с каждым
центнером урожая. Раз известны эти числа, то по величине урожая легко
определить и полное количество отчуждаемых из почвы элементов золы. Если
желательно сохранить урожаи на определённой высоте, предохранить их от
неизбежного падения, это количество зольных элементов должно быть
возвращено почве. ^
Под влиянием этого учения о полном возврате в Германии была основана
Олендорфом фабрика искусственных химических «специальных» удобрений,
которые приготовлялись под общим руководством Либиха, Такие удобрения
приготовлялись для всех сельскохозяйственных растений под названиями
специального картофельного, пшеничного, кормовосвекловичного и т. д. удобрения
Олендорфа (Ohlendorfs Kartoffel Specialdunger u. s. w.). Определённый вес
каждого специального удобрения отвечал определённому весу урожая
каждого растения, и для земледельца представлялось как бы очень простой
задачей поддержание статики плодородия своей почвы.
Однако на практике оказалось, что теоретические расчёты экономически
не оправдывались, урожаи не поднимались соответственно количеству
вносимых удобрений. Ежегодные внесения в почву количества минеральных веществ,
вычисленного по количеству отчуждаемых, не оправдались экономически, ибо
это создавало в почве совершенно ненужный избыток некоторых соединений
элементов пищи, что приводило к их выщелачиванию. Фабрика специальных
удобрений должна была прекратить их производство.
Несмотря, однако, на эту первую неудачу, теория полного возврата была
началом развития учения об удобрении почвы, хотя она и не получила своего
полного отражения в самых совершенных построениях этого учения, а тем
более в практике капиталистического сельского хозяйства.
316
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Сидеральная система земледелия. Приговор над паровой системой был
подписан свыше двух тысяч лет назад. Уже к тому времени, как Юлий Цезарь
насильно вводил чёрный пар в колониях Римской империи, в самой Римской
империи шла горячая пропаганда новой, так называемой «сидералъной», или
звёздной, системы восстановления плодородия почвы (sidereus — звёздный)
взамен уже тогда признанной непригодной паровой системы. Сидеральная
система, вполне разработанная, была заимствована римлянами у греков,
которые, в свою очередь, получили её от египтян, в свою очередь, взявших её
в форме законченной системы от народов Востока, где история её теряется.
Сущность системы сводилась к систематическому посеву после снятия
урожая культурного растения ежегодно или через два года — озимой ржи или
горчицы с тем, чтобы, когда рожь раскустится или горчица зацветёт, запахать
эти растения глубокой осенью в почву.
Уже в древнем Египте горчица и рожь были заменены однолетним бобовым
растением, александрийским клевером (Trifolium alexandrinum L.), и на
территории современных среднеазиатских республик его заменил посев маша (Pha-
seolus mungo L.)> а в Таджикистане — пелюшки (Pisum arvense L.).
Нельзя не видеть в этом приёме зачатков травопольной системы, хотя
теоретическое объяснение в виде утраты почвой с отчуждаемым урожаем какого-то
вещества, которое вновь поглощается рожью и горчицей из излучения
созвездий, и далеко от современных научных представлений.
Сидеральная система, часто называемая также системой зелёного удобрения,
пользуется довольно широким распространением в областях песчаных почв
Пруссии, Польши, Литовской ССР и Белорусской ССР, и она практикуется
до сих пор в среднеазиатских республиках.
На песчаных почвах, или, точнее, на песках, навоз слишком скоро
разлагается, и минеральные соли быстро выщелачиваются. Кроме того, быстрое
разложение навоза легко создаёт односторонний избыток азотной пищи, который
приводит к выгоранию посевов. Поэтому на накопление в этих почвах перегноя
путём внесения навоза надежды совсем нет, тем более что в этих почвах
мельчайшие минеральные частички каолина, окиси железа и марганца, придающие
почве связность, почти совсем отсутствуют, и их приходится создавать,
накопляя в почве перегнойные кислоты в нерастворимой их форме. Это достигается
частью внесением торфа после его предварительного промораживания в
рыхлых кучах. В таких торфяных кучах сернистое железо окисляется, и
получающиеся ядовитые для растений серная кислота и сернокислая закись железа
выщелачиваются, сама же масса торфа разрыхляется. После внесения торфа
на почве высевается растение для зелёного удобрения, чаще всего одновременно
с калийным удобрением ввиду недостатка калия в этих почвах.
Растения для зелёного удобрения выбираются самые различные. Чаще
всего пользуются озимой рожью, горчицей, гречихой, позднеспелыми сортами
инкарната (Trifolium incarnatum L.), люпинами жёлтым (Lupinus luteus),
голубым (L. angustifolius L.), сераделлой (Ornithopus sativus L.) и пелюшкой
(Pisum arvense L.)-
Основное правило сидералъной, как и травопольной системы^ — возможно
поздняя осенняя запашка зелёного удобрения в почву.
В последнее время в практике орошаемого земледелия Соединённых
Штатов, как правило, вошло в употребление после снятия всякого урожая сеять
озимую рожь или коровий горох (Vigna sinensis, V. catjang.) с последующей
запашкой их возможно поздней осенью.
Сидеральные растения в условиях сухого земледелия применяются широко
в некоторых хозяйствах Германии в виде так называемых подсевных или
пожнивных однолетних культур. Сидеральную систему земледелия следует
рассматривать как зачаточное состояние развития травопольной системы и часто
как её суррогат.
ГЛАВА Т Г И НА Д ЦАТАЯ
ОСНОВЫ ТРАВОПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Буръяновый перелог. — Пырейный перелое. — Тонконогоеый перелог. —
Типцовый перелог. — Ковыльная степь. — Мягкий и твёрдый перелоги. —
Пластовые растения. — Твердые, мягкие и серые хлеба, •— Основы
травопольной системы земледелия.
Уже в начале XIX столетия сельское хозяйство Европы знало одну из
важнейших причин низкой урожайности полей и низкой доходности
хозяйства, упадок животноводства. Под влиянием прогрессивного падения урожаев
приходилось всё больше и больше распахивать пахотоспособную территорию,
В первую очередь распахивались земли, которые требовали наименьшей
затраты труда и средств для своего обращения в полевые угодья. Такими угодьями
были прежде всего пастбища. Хотя и небольшое наличие скота, но оно всё-
таки требовало пастбищного кормления, и скот перегонялся сначала на луга
после укоса, и по мере сокращения зелёной кормовой площади на лугах стали
пасти скот и до укоса. Природные луга, отчасти под влиянием природного
старения, но, главным образом, под влиянием неурегулированного осеннего
и весеннего выпаса стали давать всё меньшие и меньшие урожаи сена, и под
давлением земельного голода и падения продуктивности лугов они также
распахивались и обращались в полевые угодья. Скот на пастьбу перегонялся
сначала в леса, участь которых была рассмотрена в предыдущей главе. После
уничтожения лесов осталось только одно угодье для пастьбы скота. Весной
8то были паровые поля, которые выбивались дочерна, а после снятия урожая —
жнивьё, которое также выбивалось дочерна.
Несомненно, что под этим влиянием урожаи как озимых, так и яровых
-ещё больше упали. С наступлением зимы скот переводился на исключительно
стойловое содержание и получал в корм только солому и мякину. Даже очистки
хлебов, состоящие из сорных семян, сберегались до весны, когда они тоже
съедались населением. Такого рода содержание скота прежде всего отразилось
аа качестве навоза и повлекло за собой дальнейшее снижение урожаев.
Следующим, не так быстро наступившим ухудшением было сильнейшее
падение продуктивности скота вследствие его вырождения под влиянием
авитаминоза. Продукции животноводства едва хватало на прокормление самого
населения. Одновременно с этим рост городского населения, ускоренный
притоком разоряющегося бедняцкого и середняцкого крестьянства из деревни,
предъявлял всё растущий спрос на продукты питания. Одновременно
развивающаяся капиталистическая мануфактура не менее упорно предъявляла
растущие требования на сельскохозяйственное сырьё, главным образом, на продукты
животноводства (шерсть, кожи). Под давлением грозящего голода и
требований мануфактуры земледельческое крестьянское население, горьким опытом
оценившее значение зелёной кормовой базы как основы продуктивного
животноводства, начало сеять кормовые растения на полях. Растения, высевавшиеся
на полях с целью кормления животных, принадлежали к трём группам:
1) корнеплодам, в Англии турнепс, в Германии кормовая свёкла ив сканди-
318
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ 8ЕМЛЕДЕЛИЯ
навских государствах брюква; 2) кормовым капустам, во Франции, и 3)
травам, в Испании эспарцет и люцерна, в Италии преимущественно
александрийский клевер и люцерна и в Англии клевер. Италия скоро забросила культуру
александрийского клевера и перешла на люцерну, откуда последняя перешла
во Францию и в Венгрию. Из Англии клевер перешёл в Голландию, Данию,
Бельгию, позже в скандинавские страны и уже оттуда перекочевал в
Германию, прибалтийские страны, и возвратился, наконец, в Россию под названием
английской дятловины.
В первое время
развития посева многолетних
бобовых они разводились
только с кормовыми
целями. Но, раз проникнув на
поля, они быстро оказали
влияние на значительный
подъём урожаев
однолетних зерновых хлебов в
быстро завоевали себе
место в севообороте.
Одновременно) проявили свое
влияние и кбрнеплоды, и
сложились
плодопеременные севообороты,
Европейские севообороты
отличались от английских
настоящих плодопеременных
севооборотов тем, что
континентальные земледельцы,
увлёкшись кормовым
значением клевера, держали
его на поле до трёх лет,
тогда как в английском
типичном
плодопеременном севообороте клевер
использовался один год.
В царской России, в
северной нечернозёмной части,
в гнёздах клеверосеяния
(помещичьи хозяйства б.
Московской, Смоленской,
Псковской, Новгородской,
Тверской и Вологодской
губерний), ещё больше увлекались многолетнее культурой клевера и
сохраняли его на поле в течение 5—8 и даже 9 лет. Мотивы такого
длительного сохранения многолетней дернины, из которой за это время клевер
совершенно вытеснялся природными травами, были чисто спекулятивные.
Помещики сдавали эти старые клеверища «благодетелям» по бешеной цене,
около 300 рублей за десятину под один посев льна. «Благодетели» же
переарендовывали арендованные ими земли крестьянам небольшими клочками по
ещё более повышенным ценам под посевы льна-долгунца.
Причины положительного воздействия бобовых и злаковых трав в смысле
повышения урожайности оставались долгое время неясными, несмотря на
прогрессивное расширение площадей под травами почти во всех странах
Западной Европы. Эти причины были раскрыты только во второй половине XIX
столетия работами проф. П. А. Костычева в России и Е. Рислера в Швейцарии,
До работ Костычева и Рислера объяснение влияния природных многолетних
ПАВЕЛ АНДРЕЕВИЧ КОСТЫЧЕВ
(1845—1895)
ОСНОВЫ ТРАВОПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
319
трав, с которыми имели дело и Рислер в Швейцарии (луга на бурозёмах Ра-
манна), и Костычев в России (чернозёмные степи), их положительное влияние
объяснялось с точки зрения Либиха, о которой была речь выше. Что касается
влияния трав в плодопеременном севообороте, то к ним применялись взгляды
того же Либиха, которые были освещены выше, т. е. накоплением азота
бобовыми и попеременным использованием фосфора и калия разными группами
культурных растений в севообороте. Согласно этим взглядам, считалось, что
после многолетнего перелога в почве должно быть очень много усвояемой
пищи растений и что по окончании периода культуры эти усвояемые формы
пищи израсходовывались однолетними культурами.
Костычев и Рислер, желая собрать материал, иллюстрирующий
господствовавшие тогда взгляды, провели большое количество анализов над почвой
полей, только что вышедших из-под залежи и дававших колоссальные урожаи,
и с другой стороны, полей, которые должны были забрасываться в перелог
вследствие окончательного падения урожайности. Прежде всего и того и
другого учёного поразило то, что на выпаханных участках урожай зелёной массы
был вообще большой, но он состоял преимущественно из сорняков. Если
выбрать два рядом лежащих участка с совершенно однородной почвой,
занимающих одинаковое положение на рельефе местности, но отличающихся только
по месту в севообороте, так, чтобы один был только что распахан из-под
перелога и давал бы максимальный урожай, а другой находился бы в состоянии,
когда его вследствие падения урожаев забрасывают в перелог, и сделать
анализ почвы этих двух участков, то результат получается неожиданный. Всегда
оказывается, что почва участка мягкого, выпаханного, дающего ничтожные
урожаи, содержит при применении обычных приёмов анализа большее
количество элементов зольной пищи растений в усвояемой форме, чем почва
распаханного, твёрдого перелога, дающего очень высокие урожаи.
Только после того как почва твёрдого перелога перед анализом
подвергается операции обугливания органического вещества (Бевада), содержание
в ней элементов зольной пищи растений сравнивается с содержанием их в почве,
дающей ничтожные урожаи.
Стараясь установить разницу между двумя такими почвами, и Костычев,
и Рислер могли уловить только разницу в их структуре.
Почва, дающая ничтожные урожаи, всегда представляет преобладание
раздельночастичной, бесструктурной массы, тогда как почва с высокой
производительностью всегда отличается высокой прочностью своей совершенной
комковатой структуры.
Детальное изучение процессов, развивающихся при оставлении
чернозёмных полевых выпаханных почв в перелог, освещает совокупность
процессов восстановления плодородия. Мы остановимся подробнее на анализе этих
процессов ввиду чрезвычайной важности для наших целей выводов из их
анализа.
Кроме сильного уменьшения величины урожаев, в последний год
культурного периода поле перед оставлением его в перелог отличается чрезвычайной
васорённостыо. Сорняки последнего года культуры ясно расчленяются на
группы по их преобладанию в следующем порядке:
1) однолетние разных семейств; (
2) озимые, преимущественно злаки (овсюги, костры) и крестоцветные;
3) двухлетние и многолетние с мочковатыми корнями;
4) многолетние корневищевые^ преимущественно пырей и наполоть;
5) двухлетние с веретенообразным корнем.
Бурьяновый перелог. На следующий год после прекращения обработки
поле вступает в стадию бурьяновдго перелога, т. е. оно зарастает сплошным
покровом сорняков, которые в годы с благоприятной погодой достигают роста
человека. Упомянутые группы сорняков располагаются в ином порядке, чем
в предыдущем году. Первое место занимают двухлетние с веретенообразным
320
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
корнем, преимущественно сложноцветные (будяки), зонтичные, иногда
донники (Melilotus), за ними в порядке нисходящего количества следуют
озимые злаки, двухлетние и многолетние с мочковатыми корнями
(подорожники), однолетние, и последнее место по своему развитию занимают много*
летние корневищевые злаки.
Причины перемещения групп следующие. Однолетники, размножающиеся
только семенами, потому преобладали во время периода культуры, что семена
их ежегодно запахивались при обработке почвы и прорастали раньше семян
культурных растений. После прекращения обработки вновь созревшие семена
их остались на поверхности почвы в условиях, неблагоприятных для
прорастания вследствие больших колебаний влажности. Проросли лишь те семена,
которые хотя и были прикрыты обработкой предыдущего года, но не проросли
в последний год культуры в результате присущего сорнякам отсутствия
дружной всхожести. Та же участь постигла и семена других групп, но у этих групп,
кроме семян, были развиты и однолетние всходы прошлого года, которые
раньше более или менее совершенно убивались обработкой, а с прекращением
её могли беспрепятственно развиваться. Из них группа сложноцветных (будяки),
зонтичных и донников богата крупными высокорослыми представителями,
и поэтому создаётся впечатление их преобладания. На самом же деле, они
развиты, вероятно, равномерно по численности с растениями других групп,
озимых злаков, двухлетних и многолетних с мочковатыми корнями, но из
представителей этих групп сравнительно большими размерами отличаются
лишь озимые овсюги и озимое куриное просо, которые и занимают второе место.
Далее следуют многолетние некрупные растения с мочковатыми корнями,
и предпоследнее место перед однолетними сорняками занимают корневищевые
многолетние (пырей). Их корневища встречают плотную, трудно проницаемую
для воздуха почву, и поэтому как корневища, так и побеги сильно подавлены.
Правильность этого объяснения подтверждается следующим наблюдением.
Часто на первогоднем перелоге массами появляется молочай («компасное»
растение, Lactuca scariola L.), представляющий превосходный и лакомый корм
для крупного рогатого скота [не следует смешивать с настоящим молочаем
(Euphorbia sp.), который скотом не поедается вследствие острого млечного
сока].
В тех случаях, когда развивается молочай, скот пасут на бурьяновом
перелоге до глубокой осени, тогда как в случае отсутствия молочая скот пасётся
только ранней весной, пока сорняки не загрубели, после чего скот их не
трогает. В случае летней и осенней пастьбы перелог на следующий год
покрывается вновь сорняками, в которых в значительной мере восстанавливается
та же последовательность порядка групп сорняков, какая наблюдалась в
последние годы периода культуры, но с значительным ослаблением многолетних
корневищевых вследствие уплотнения почвы осенней пастьбой. Втаптывание
семян сорняков во влажную почву при осенней пастьбе заменяет прикрытие
семян обработкой, тогда как весенняя пастьба оканчивается до созревания
семян сорняков, которые, осыпавшись, остаются на поверхности почвы в
неблагоприятных для прорастания условиях переменной влажности.
За исключением этих случаев, вызываемых поздней пастьбой скота по бурь-
яновому перелогу, такой перелог продолжается только один год и на
следующее лето покрывается сплошным травостоем пырея. Такая резкая смена
флоры объясняется происходящими в почве перелога изменениями условий.
Бурьяновый перелог равномерно покрыт растениями со стержневым
корнем, сложноцветными, зонтичными и донниками. В первый год своего
развития эти растения с весны развивают немноголистную розетку, которая до
второй половины лета развивается очень медленно. В это время всё количество
образуемых растением пластических веществ потребляется на развитие в длину
тонкого главного корня. Он часто достигает глубины 2 м и на нижнем конце,
достигшем влажных горизонтов почвы, сильно ветвится.
ОСНОВЫ ТРАВОПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
321
После того как корни этих растений достигнут горизонта породы, не
зависящего в своей влажности от условий погоды, они начинают усиленно
развивать новые крупные зимующие листья, и их корневая шейка и верхняя часть
корня до глубины 30 — 50 см начинают быстро развиваться в толщину,
достигая иногда в верхней части 5 см, нередко 7 — 10 см в диаметре. В таком
состоянии они зимуют.
Весной будущего года, т. е. первого года перелога, эти растения на основе
запаса пластического материала быстро развивают облиственные стебли и
зацветают, образуя в половине лета спелые семена, после чего всё растение
отмирает.
При своём развитии в толщину корни этих растений оказывают сильное
давление на почву, уплотняя её в чрезвычайной степени. При этом почва вокруг
корневых шеек растрескивается радиальными трещинами и часто
приподнимается рыхлым холмиком.
После отмирания растений наступает быстрое аэробное разложение корня,
защищенного почвой от колебаний влажности. Стебель в скором времени падает
и отламывается. Открытый сверху широкий корень, обладающий обыкновенно
трубчатой аэренхимой, быстро разлагается аэробным путём, и образующаяся
гуминовоаммиачная соль растворяется в воде, получающейся при том же
разложении^ и раствор её жадно впитывается сухой и сильно уплотнённой почвой
стенок полости, которую корень образовал в почве при своём развитии.
Впитанная почвой стенок образовавшихся полостей гуминовоаммиачная
соль попадает в анаэробные условия, определяемые преобладанием аэробио-
виса на всей периферии стенок полостей. Здесь она разлагается по известной
уже схеме, освобождая нерастворимый в воде гумин. Одновременно образуется
и ульминовая кислота, которая пропитывает ту же почву. При замерзании
почвы зимой ульминовая кислота обращается в ульмин и усиливает прочность
почвы совместно с нерастворимым гумином.
Таким образом, уже с осени почва бурьянового перелога вся пронизана
коническими полостями глубиной от 30 до 50 см. Всё количество осенней воды
проникает в эти полости и жадно рассасывается по уплотнённой почве стенок
полостей. Весной, при таянии снега, полости вновь служат для задержания
воды, так как они сохраняются вследствие большой прочности своих
стенок.
На второй год перелога его почва содержит очень большой запас воды, и
одновременно через полости, оставшиеся после корней будяков, в её массу
свободно притекает воздух. Эти условия особенно благоприятны для развития
корневищевых злаков. Они тут находят и воду, и воздух, необходимые для их
корневищ, и большой запас зольной и азотной пищи, частью поглощённой
стенками полостей, частью беспрерывно образующейся на их поверхности под
действием аэробиозиса.
Пырейный перелог. Поэтому на второй год перелог сразу обращается
в пырейный и из пастбищного угодья переходит в сенокосное. В редких
случаях на таком перелоге вместо пырея, или остреца на южных чернозёмах,
развивается чаполоть (НіегосЫоё odorata Wahlb.), совершенно несъедобная
корневищевая трава. В первый год пырей ещё не достигает полного развития.
Укосы его редко превышают 30 ц с гектара. Он развивается, главным образом,
вокруг стенок полостей, оставленных корнями бурьянов. Но из этих фокусов
корневища расползаются во все стороны по трещинам влажной почвы, и уже
на второй год укосы пырея достигают своего максимума в 60 — 90 ц с гектара.
Густая сеть неглубоких корневищ пырея пронизывает почву во всех
направлениях и при своём развитии оказывает двоякое влияние, уплотняя стенки
тех трубок, которые они прободают в почве, и своим давлением приподнимая
и разрыхляя поверхностные горизонты почвы. Так как пырей принадлежит
к растениям луговой растительной формации, то отмирание его вегетативных
органов происходит ежегодно в начале зимы, и разложение их совершается
21 Почвоведенир—2Н6
322 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
под влиянием анаэробного процесса с образованием ульминовой кислоты,
консервирующей главную массу отмершего органического вещества.
Одновременно с поверхности почвы идёт очень интенсивный, вследствие
богатства органического вещества элементами золы, аэробный процесс и с
момента цветения пырея (очень раннего) — образование новых корневищ и
корней.
Под влиянием комбинации всех этих процессов в почве пырейного
перелога постепенно обособляется комковатая структура, сначала грубая, едва
намеченная отверстиями отмерших корней и корневищ. Постепенно растёт
число промежутков, заполненных мёртвым органическим веществом. Под
влиянием легко проникающей в отверстия воды наполняющее их органическое
вещество набухает, и под его давлением связь между отдельными участками массы
почвы нарушается. Почва всё больше и больше распадается на отдельные комки.
Между комками находится органическое вещество; после всякой зимы,
во время которой накопленная ульминовая кислота обращается в
нерастворимое состояние ульмина, образуется новое количество ульминовой кислоты,
и прочность комков всё возрастает.
По мере увеличения комковатости новые корневища развиваются в
прежних ходах отмерших корневищ и, оставляя после себя новое количество
мёртвого органического вещества, всё больше уплотняют ранее
накопившееся.
Условия анаэробиозиса всё больше сгущаются, органическое вещество
всё совершеннее сохраняется, и скоро все комки почвы оказываются
изолированными друг от друга сплошной сетью упругого органического вещества.
На поверхности почвы развился мощный горизонт упругой дернины.
Но постепенно изменяющиеся свойства почвы должны повлечь за собою
и соответствующие изменения условий существования растений. Сначала под
влиянием увеличивающейся комковатости почвы и её прочности развивалась
проницаемость почвы для воды и воздуха: рос запас воды и запас
удобоусвояемой пищи. Росли и урожаи пырея.
Однако по мере увеличения количества органического вещества его
свойства всё в большей мере передаются почве. Растёт волосность почвы, и её рост
вызывает качественные изменения свойств почвы. Вода атмосферных осадков
поступает в массу почвы посредством всё большего преобладания волосного тока —
более медленно. Вода и воздух всё резче проявляют свои антагонистические
свойства.
Запас воды в почве делается всё меньшим и всё менее прочным, и вместе
с тем под влиянием накопления мёртвого органического вещества в массе
почвы всё ярче выступают анаэробные условия. Под влиянием
уменьшающегося запаса воды в почве урожаи пырея тоже всё уменьшаются. Кроме того,
под влиянием всё увеличивающегося анаэробиозиса корневища пырея
принуждены с каждым новым поколением приближаться к поверхности почвы, где
они попадают в условия резких колебаний влажности. Вследствие всех этих
причин пырей вынужден постепенно уступить своё место рыхлокустовым,
которые лучше приспособлены к создавшимся условиям.
Тонконоговый перелог. После 7—10-летнего существования пырейный
перелог становится тонконоговым. Тонконогами называют рыхлокустовые
влаки со слабо развитой листовой поверхностью: тонконог (Koeleria gracilis
Pers.), степная тимофеевка (Phleum Boehmeri Wib.), костёр прямой (Bromus
erectus Huds.), житняк (Agropyrum cristatum Bess.). С появлением тонконогов
урожаи сена на перелоге сильно падают. В случае преобладания житняков или
костра урожаи падают до 15 ц с гектара, а в случае преобладания
тонконогов — до 10—8 ц с гектара, и в последнем случае угодье переходит в разряд
пастбищных.
Кроме того, появляется и группировка весенних эфемеров^ использующих
избыток воды первого весеннего максимума влажности, удерживаемой влагоём-
ОСНОВЫ ТРАВОПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
323
кой массой органического вещества, и изобилие пищи, продукта поверхностного
аэробного процесса.
Во время тонконогового перелога процесс накопления органического
вещества продолжается, но темп его становится медленнее, Тонконоговый перелог
тянется 10—15 лет.
Как ни замедлен темп накопления органического вещества в почве
тонконогового перелога, но он неизбежно должен привести к переводу всего запаса
элементов пищи в почве в форму органического вещества, т. е. в состояние, не
доступное усвоению автотрофными рыхлокустовыми злаками, и это, в свою очередь,
приводит к смене их плотнокустовыми микотрофными злаками, типцами (Fes-
tuca ovina L., F. sulcata Hackel., Avena desertorum Less.). При этом
ослабевшие тонконоги окончательно уничтожаются появляющимся в изобилии
велёным паразитом, волчком (Thesium ramosum Hayne), паразитирующим
на корнях рыхлокустовых злаков.
Типцовый перелог. С установлением стадии типцового перелога урожаи
его опять повышаются, хотя особенности развития типцов в виде плотных
кустов заставляют редко прибегать к укосу, а обыкновенно типцовый перелог
используют пастьбой. Напомню, что у типцов надземные органы не отмирают
на зиму, и поэтому типцы представляют единственные злаки, на использовании
которых основана зимняя пастьба. Появление типцов сопровождается
несколькими процессами, которые находят себе полное объяснение при анализе
условий среды, и все эти процессы, как и само появление типцов, представляют
функции прогрессивного накопления органического вещества в почве. Кроме
перевода элементов зольной пищи растений в состояние органических веществ,
процесса, который вызвал появление микотрофных типцов, накопление
органического вещества в почве вызвало и чрезвычайное выражение волосности
почвы. Поэтому при весеннем таянии снега вода не может проникнуть в массу
почвы, поверхность которой напитана водой, неподвижной в волосных
промежутках органического вещества. Эта вода содержит в растворе все продукты
аэробного разложения поверхностного горизонта органического вещества, и
благоприятная комбинация воды и массы зольной и азотной пищи вызывает
бурное развитие весенних эфемеров. Роль эфемеров (и водорослей) здесь очень
велика: при их отсутствии весь sanac зольных элементов, освобождённых
аэробным процессом на поверхности перелога, был бы снесён снеговой водой.
Теперь он вновь переводится частью в надземные, частью в подземные органы
эфемеров и отчасти используется автотрофной летней флорой типцового
перелога, после разложения отмерших органов эфемеров, частью возвращается
в почву перелога в виде живых и отживших зимующих органов эфемеров.
Вторую особенность типцового перелога представляет массовое появление
глубококоренных бобовых, преимущественно астрагалов. Оно находит
объяснение в том, что при господствующем анаэробном разложении часть азотистых
веществ консервируется, часть разрушается с выделением свободного азота,
и азотное питание автотрофной флоры типцового перелога без посредства
бобовых было бы затруднено. Понятно, что и почва перелога сильно обогащается
азотом корневыми остатками бобовых.
Вследствие массового скопления органического вещества почва типцового
перелога приобретает способность сильно изменяться в объёме при высыхании
п увлажнении. Это приводит к тому, что летом вся поверхность типцового
перелога покрывается зияющими трещинами. Покрытая трещинами почва
перелога усваивает полностью всё количество воды летних ливней и дождей,
особенно ливней, так как трещины смыкаются медленно вследствие медленности
волосного передвижения воды в органическом веществе. Под влиянием
образующихся трещин, повидимому, должна повыситься и возможность пополнения
летом вапаса воды и повыситься урожай типцового перелога.
Но присутствие плотнокустовых злаков с узлом кущения, расположенным
выше поверхности почвы, вызывает новый процесс накопления мёртвых орга-
324
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
нических остатков над поверхностью почвы перелога. Этот мёртвый покров
органического вещества вследствие своей влагоёмкости в сильной мере
задерживает доступ летней воды к почве, постепенно запас воды в почве перелога
становится всё меньшим, и большая часть его используется весенними эфемерами.
Ковыльная степь. Несмотря на приспособление к уменьшению испарения,
типцы всё чаще начинают страдать от недостатка воды, травостой их всё больше
изреживается, и постепенно типцы сменяются флорой ещё более
засухоустойчивых и изреженных кустов ковылей (Stipa capillata L., S. pennata L., S. Les-
singiana Trin. et Pall.). На поверхности почвы между кустами ковылей
появляется массами группировка лишайников, мхов (Tortula) и водорослей. Эта
группировка исполняет роль весенних эфемеров во время летних ливней,
усваивая минеральные продукты аэробного разложения. Типцовый перелог
гіерешёл в ковыльную степь.
Значение этих стадий перелога чрезвычайно различно. В случае распашки
перелога в бурьяновой стадии он не носит названия перелога, это — пар.
Мягкий и твёрдый перелоги. Пырейный перелог, распаханный не ранее
как через 4—5 лет после появления пырея, носит название мягкого перелога.
В более ранних стадиях развития он представляет очень ценное сенокосное
угодье, почему и не распахивается.
Тонконоговый перелог, равно как и типцовый, принадлежат к разряду
твёрдых перелогов, и, наконец, угодье в стадии ковыльной носит название
степи и большей частью считается целиной. При распашке таких угодий
наблюдается последовательная смена процессов, которые во всей полноте следуют
и за распашкой степи. После вспашки степи, которая производится летом,
она обязательно отводится на один — два, иногда даже на три года под баштан,
или бахчу. Никакой хлеб на такой почве устоять не может, и он всегда полегает,
а в годы засушливые выгорает. После вспашки даже несовершенным плугом
почва такой распаханной степи обладает идеально прочной структурой. Почва
состоит из мелких комков, облечённых мёртвыми органическими остатками
и связанных между собой живыми корнями и побегами.
Под влиянием чрезвычайно обильного запаса воды и аэробного разложения
огромной массы накопленных почвой органических остатков кущение хлебных
злаков идёт так бурно, что на такой почве не полегают только такие
растения, которые от природы стелются по земле: арбузы, дыни, тыквы, огурцы
и т. п.
Полегание зависит от того, что при большом запасе воды и большом избытке
азотной пищи хлебные злаки очень сильно кустятся, причём образуют
роскошно развитые широкие листья. Поэтому, когда начинается развитие стеблей,
то их второе междоузлие, то, которое не остаётся укороченным, развивается
при условиях значительного затенения. В таких условиях клеточки стеблей
развиваются втрое длиннее, и стенки их достигают только половины толщины
по сравнению с клетками, развившимися при полном освещении. В результате
получаются стебли с длинным и тонким и потому слабым нижним, вторым
междоузлием, которое подгибается под тяжестью развивающегося растения, и весь
хлеб полегает. У полёгшего хлеба процесс цветения и созревания протекает
в ненормальных условиях затенения. Кроме того, в застойной атмосфере
полёгшего хлеба развиваются ржавчинные и мучноросные грибы, спорынья и головня,
и урожай гибнет.
Пластовые растения. Только через два, иногда три года, когда разложится
основная масса органических остатков, расположенных между комками, и
почва пластов осядет, можно начать посев зерновых хлебов. Но и здесь
культура строго ограничена пластовыми растениями. Такие растения — твёрдые
яровые пшеницы, пластовое просо, степной овёс и лён-кудряш. Мягкие хлеба
на таком пласту дают очень невысокие урожаи.
Пластовые растения отличаются чрезвычайной растянутостью фазы раз-
вития от прорастания до кущения; они очень долго, не меньше двух недель,
ОСНОВЫ ТРАВОПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
325
остаются в состоянии одного побега с одним листом, и только по прошествии
этого срока начинается их кущение. По этой причине пластовые растения не
переносят засорённых почв, так как сорняки обладают противоположным
свойством, чрезвычайно быстро начинают куститься. Пластовые растения легко
заглушаются сорняками и на засорённой почве требуют полки..
Причина таких отношений пластовых растений лежит в том, что они
представляют растения микотрофные и после прорастания на их корневой
системе начинается развитие эктотрофной микоризы, и только после
образования последней начинается их кущение, требующее значительного количества
элементов пищи. В осевшей же почве пласта все элементы пищи растений
находятся в форме органического вещества, что ясно из того, что мягкие, авто-
трофные хлеба очень несовершенно питаются в тех же условиях.
Анализ кривой развития пластовых растений указывает и ещё одну
особенность их, которая обыкновенно трактуется как их требовательность к почве.
Очевидно, что в течение периода, когда пластовые растения почти совсем не
развивают надземных частей, они не только должны быть защищены от
заглушения сорняками, но и запас воды в почве должен быть хорошо защищен от
испарения из почвы помимо растений, т. е. почва должна обладать прочной
комковатой структурой. Этому условию в совершенстве удовлетворяет почва
пласта, и вместе с тем становится понятным, почему пластовые растения редко
удаются на мягких почвах, утративших свою прочность.
Пластовые растения культивируются в течение двух, редко трёх лет, после
чего производятся оборот пласта и дальнейшая культура по схеме, о которой
будет подробно речь впереди.
При распашке перелога в стадии типцового происходит сокращение периода
культуры за счёт уменьшения до одного года культуры бахчевых растений.
Почва обладает той же прочностью, как и в ковыльной степи, но количество
органических остатков в ней гораздо меньше.
В ещё большей степени происходит сокращение периода культуры в
случае распашки тонконогового перелога. Здесь период бахчи совсем выпадает, и
период культуры твёрдых или пластовых хлебов сокращается иногда до одного
года.
Твёрдые, мягкие и серые хлеба. Резкая количественная разница
обнаруживается при переходе к распашке пырейного перелога. Здесь совершенно
отпадает возможность культуры твёрдых хлебов, и пырейные перелоги
называются мягкими перелогами. Почва пырейного перелога не только сохранила
не потерявшие ещё всхожести сорные семена, но даже при условии полки
твёрдые хлеба на этих перелогах дают плохие урожаи. Прочность почвы их довольно
удовлетворительна, но структура её ещё недостаточно развилась, она ещё
слагается крупными комьями, и почва благодаря глубокому проветриванию
быстро теряет запас весенней воды. Чтобы получить желательную
мелкозернистую структуру, приходится усиленно бороновать почву; она сильно при
этом распыляется, и запас весенней воды в такой почве непрочен.
Деление на перелоги твёрдые и мягкие имеет большое экономическое
значение. Исчезновение твёрдых перелогов при господстве капитализма знаменует
конец спекулятивного товарного хозяйства и переход к потребительскому, так
как урожаи и мягких хлебов быстро падают и наступает период культуры
серых хлебов, быстрого сокращения длительности пырейных перелогов и
переход к паровой системе. Быстро распахиваются все угодья природной
кормовой площади для утоления неутолимого земельного голода и появляется
навозное скотоводство, — одним словом, все признаки хозяйства при паровой
системе земледелия.
Из анализа процессов, происходящих в почве при её оставлении в перелоге
и при распашке последних, совершенно ясно вытекает вывод, что весь процесс
восстановления условий плодородия почвы распадается на три фазы. В первой
«фазе, главным образом, преобладает процесс восстановления структуры почвы
326 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
сначала под влиянием корней бурьянов, а затем, главным образом, под влиянием
корневищ пырея. Во время этих двух периодов происходит диференцировка
массы почвы на грубые структурные элементы; одновременно идёт процесс
закрепления их прочности. Но вследствие преобладания в почве аэробиозиса
темп развития второго процесса не может достигнуть большой интенсивности.
Во второй фазе протекают в равновеликой мере два параллельных процесса,
детального обособления мелких структурных элементов под воздействием
мочковатой, сильно разветвлённой системы корней рыхлокустовых тонконогов.
Интенсивность этого процесса растёт под влиянием сгущения условий ана?робиозиса
вследствие прогрессивного нарастания в почве количества мёртвого
органического вещества.
В третьей фазе два первых процесса начинают затухать по простой
причине полного заполнения всех промежутков комка перегноем, и
преобладающее значение приобретает третий процесс, приобретения прочности структуры
и накопления мёртвого органического вещества в почве, как и неизбежно
связанное с этим процессом накопление азота и элементов зольной пищв
растений.
Основы травопольной системы земледелия. Несомненный и высокий
технический эффект переложной системы восстановления условий плодородия
почвы заставил подумать над возможностью приспособления экономической
стороны этой системы к современным условиям производства. Из
продолжительного обсуждения этой задачи, на истории которого мы не можем
останавливаться, и выработались основы травопольной системы земледелия. При этом
обсуждении отрицательную роль, в смысле задержки окончательного
разрешения, сыграло стремление к одновременному решению вопроса о восстановлении
условий плодородия почвы и о борьбе с отрицательными последствиями
применения не достигавшей цели паровой системы земледелия, главным образом с
обострением кормового вопроса. Этот последний вопрос будет выделен и освещен
отдельно.
Несомненная отрицательная сторона переложной системы —
чрезвычайная длительность самого процесса восстановления условий плодородия почвы;
достижение полного эффекта его требовало не меньше 15—20 лет. При этом
и все фазы процесса также отличались длительностью.
Первая фаза процесса даёт в результате раздробление массы почвы на
грубые структурные отдельности. Нельзя привести никаких логически
обоснованных возражений против того, что тот же результат может быть
достигнут целесообразной обработкой почвы. Нет также и экономических оснований;
ватрата работы и труда на эту обработку компенсируется отсутствием бурья-
нового периода, значение которого, как кормовое, так и с точки зрения
создания массы органического вещества, равно нулю.
Вторая и главная фаза процесса растягивается благодаря постепенности
заселения перелога главными деятелями этой фазы, рыхлокустовыми злаками,
и очевидно, что эта растянутость может и должна быть в культуре сокращена
посевом рыхлокустовых злаков. Возражать против этого нельзя, это
очевидно.
Значение третьей фазы сводится к приданию структурным элементам
прочности и к обогащению почвы перелога элементами зольной пищи растений
и азотом глубокоукореняющимися бобовыми. Тот же эффект и в той же мере
может быть достигнут в культуре одновременным и совместным посевом
рыхлокустовых злаков и многолетних бобовых. Против этого также спорить нельзя.
Таковы три основных положения, на которых базируется травопольная
система земледелия.
Технические основы травопольной системы до очевидности ясны и
элементарно просты. Но они должны быть выполнены со всей строгостью, и никакие
привходящие рассуждения не могут служить основанием для изменения этих
основных требований.
ОСНОВЫ ТРАВОПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ 327
Травопольная система земледелия ставит перед собою две задачи!
1) в кратчайший срок восстановить условия плодородия почвы и
2) обеспечить животноводство зелёной кормовой базой.
Многолетняя практика показывает, что стремление разрешить эти задачи
в одном севообороте не удаётся. Поэтому травопольная система земледелия
слагается в каждом конкретном предприятии (совхозе, колхозе) из полевого
севооборота, обеспечивающего условия плодородия для зерновых хлебов и
части технических растений, не страдающих от почвенных вредителей. Другой,
кормовой, севооборот (приусадебный, прифермский, лугопастбищный) ставит
себе целью удовлетворить в каждом сельскохозяйственном предприятии
кормовой базой животноводство, без которого недостижима высшая производи»
тельность труда в сельском хозяйстве; одновременно кормовой севооборот
создаёт возможность успешной культуры части технических растений, стра-г
дающих от почвенных вредителей.
ГЛАВА ЧЕТЫРНАДЦАТАЯ
ПОЛЕВОЙ СЕВООБОРОТ ТРАВОПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Построение паровых севооборотов. — Из каких элементов слагается
травопольный севооборот. — Значение систем, слагающих травопольный
севооборот. — Однолетние и многолетние злаки. — Многолетние бобовые. —
Изменение состава растения после зацветания. — Агротехническое
значение раннего укоса. — Состав травяного поля. — Семеноводство многолетних
трав. — Клевера занятого пара. — Компоненты смеси травяного поля
для различных зон СССР. —Пастьба на травяном поле полевого
севооборота. — Время и глубина вспашки травяного поля. — Уход за травяным
полем. — Основы чередования культур травопольного севооборота. —
Смысл клеверного пара.
Построение паровых севооборотов. Паровые севообороты, в сущностиt
состоят из одной системы ротации, т. е. последовательности культур. Они
строятся на основе учения о предшественниках. Вся ротация, или весь
севооборот, слагается из звеньев, состоящих из культуры и её лучшего
предшественника. Качества предшественника определяются его природными свойствами,
например, способностью усваивать молекулярный азот, густотой кустов,
хорошо угнетающих сорняки, и т. д. Другими словами, здесь нет стремления
переделать природу, здесь просто берётся то, что в природе есть.
Из каких элементов слагается травопольный севооборот. Травопольный
севооборот слагается из неразрывной взаимосвязи трёх систем агротехнических
мероприятий. Это система ротации, система обработки почвы и система
удобрения растений.
Неразрывность трёх систем мероприятий, слагающих травопольный
севооборот, — не только теоретическое соображение. Она представляет элемент
огромной производственной значимости. Анализ результатов трудов ударников
полей — стахановцев, — и применяемых ими приёмов показывает, что в случае
соблюдения условий всех трёх систем можно рассчитывать на урожай пшеницы,
выражающийся величиной второй половины десятков центнеров, т. е. от 50 до
100 ц/га, в зависимости от качества исполненной работы. В случае
вынужденного пренебрежения требованиями системы удобрения урожай пшеницы
переходит в первую половину десятков центнеров, т. е. от 10 до 50 ц/га.
Если не соблюдены требования системы обработки, урожай пшеницы редко
превышает 10 ц/га. Невыполнение требований системы ротации переводит
севооборот в разряд паровых с их непредвиденными колебаниями урожаев
пшеницы от 0 до 16 ц/га и с средним урожаем 7 ц/га.
Вышеуказанная зависимость величины урожаев от систем, слагающих
севооборот, находит исчерпывающее объяснение в анализе значения каждой
системы.
Значение систем, слагающих травопольный севооборот. Система ротации
определяет накопление деятельного перегноя и придачу почве прочной
структуры. От неё зависит эффективность всех мероприятий. Кроме того, она
переносит зависимость урожая с поздних весенних и ранних летних дождей, какая
имеется в паровых севооборотах, на всё годовое количество осадков, т. е.
увеличивает количество воды, находящееся в распоряжении растений, в среднем
в пять раз.
Система обработки почвы ежегодно восстанавливает структуру почвы,
утрачиваемую в течение вегетационного периода, и очищает почву от сорняков.
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
329
Система удобрения растений снабжает их пищей, регулирует реакцию
почвы и снабжает микрофлору почвы органическим веществом.
Здесь уместно упомянуть, что эффективность всякого мероприятия в
социалистическом сельскохозяйственном производстве мы оцениваем не по
техническому эффекту, а по экономической эффективности, т. е. по количеству труда,
в результате которого выявился технический эффект, труда живого,
современного, и труда прошлого, воплощённого в средствах производства, машинах,
материалах и, что особенно важно, в культурности почвы. При этом
технический эффект, т. е. урожай, должен быть выражен в абсолютных величинах,
а не в процентах.
Всякий травопольный севооборот включает поле многолетних трав и
начинается с него. Под многолетней травой часто понимают чистый посев
многолетнего бобового — клевера, люцерны и др. Не отрицая огромного кормового
и агротехнического значения многолетних бобовых, нужно, однако, указать
на вредную ошибочность этого мнения. В травяном поле совершенно
одинаковое с бобовыми значение, и кормовое, и агротехническое, имеет многолетний
влак, и при его отсутствии травяное поле может в весьма несовершенной
степени исполнять своё назначение.
Однолетние и многолетние злаки. Поэтому прежде всего твёрдо установим
разницу между однолетними и многолетними злаками. Различие между этими
двумя группами злаков выявляется только начиная с фазы кущения. У
однолетнего злака на некоторой глубине ниже поверхности почвы закладывается
так называемый узел кущения. В промежуток времени между началом заложения
узла кущения, которое выявляется в образовании корешков третьего порядка,
и самим актом кущения протекает некоторое время, различное у разных рас
8лаков. Во время этого периода над узлом кущения закладывается большое
количество очень укороченных междоузлий и узлов, так что по окончании этой
фазы число почек может достигать весьма большого количества, измеряемого
десятками. По окончании этой фазы из каждого укороченного узла развивается
один корень. Когда корни окрепнут и охватят большой объём почвы, начинается
развитие побегов по одному из каждого укороченного узла. Побеги развиваются
под углом к первому вертикальному побегу и на некотором расстоянии от него
закладывают самостоятельный узел кущения, который развивается в том же
порядке, что и главный. Верхушечная почка побега второго порядка круто
заворачивается кверху и выходит на поверхность почвы.
В то же время старшая почка нового узла кущения развивает свой
самостоятельный побег, развивающийся по той же схеме. Такое развитие носит
название симподиалъного ветвления.
Новые побеги из каждого узла развиваются в порядке последовательности
своего заложения, но с чрезвычайно небольшими промежутками. Каждому
побегу соответствует свой корень. Этот период кущения длится в течение
короткого времени. В полеводстве ценятся такие расы, у которых этот период не
слишком длинен. Причина заключается в том, что у каждого побега все
последующие стадии развития наступают в порядке очерёдности образования этих
побегов. Таким образом, если бы период кущения продолжался, предположим,
три недели, то к моменту созревания поле состояло бы из растений совершенно
спелых и огромного количества недозревших растений. Получилось бы пёстрое
поле, или двурослый хлеб, или хлеб с подгоном. И было бы совершенно
невозможно определить момент уборки. Какой бы момент ни был выбран, он
неминуемо будет связан с огромными потерями или вследствие осыпания
перезрелых растений, или вследствие укоса недозревших.
Многолетние злаки резко отличаются по характеру кущения. Остановка
в росте между моментом заложения узла кущения и началом собственно
кущения в год посева у них очень продолжительна и измеряется декадами. В это
время происходит усиленное образование укороченных междоузлий и узлов
в узле кущения, а вместе с тем в этом узле накапливается очень большое коли-
330 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
40 20 0 20 40
Г Д Е
Рис. 136. Длина корней в миллиметрах на 1 куб, см почвы (по исследованиям Н. И. Сав-
винова, под общим руководством акад. В. Р. Вильямса. Малоувенский солонцовый стационар
Академии наук СССР, с. Алексашкино, Питерского района, Саратовской области).
Обозначения! числа по вертикали — глубина почвы в сантиметрах, по горизонтали —длина корней
в миллиметрах в 1 куб. см почвы. Чёрная фигура — корни свежие, неразложившиеся.
Светлая фигура (включая площадь чёрной) — сумма свежих перезимовавших и старых
полуперепревших корней. А — целина черноэёмовидной почвы вападин (IX 1937). Растительность!:
густота 9—10 (по десятибалльной шкале); влаковый покров (Festuca, Bromus, Роа и др.»
с редким разнотравьем (Phlomis, Thymus, Veronica и др.). Я. Орошаемая пшеница мягкая
(Triticum). Урожай 1937 г. в стадии полной спелости, на столбчатом солонце (по обороту
пласта целины). В. Орошаемая люцерна синяя 15 месяцев (посев VI 1936, изучен. IX 1937)
на столбчатом солонце. Г. Орошаемая люцерна жёлтая 16 месяцев (посев V 1936, изучен.
IX 1937) на столбчатом солонце. Д. Орошаемый житняк ширококолосый 16 месяцев (посев
V1936, изучен. IX 1937) на столбчатом солонце. Е. Житняк уэкоколосый пятилетний (посев
осенью 1932, "изучен. X 1937) неорошаемый, на каштановой почве склонов сыртов.
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
331
чество запасных питательных веществ, белков и углеводов. Из последних
выделены тритицин, . хордеин, авенин. Количество запасных питательных
веществ, отлагающихся в узлах кущения, в листовом влагалище главного
побега и в укороченных листовых влагалищах узла кущения, настолько велико,
что основание главного побега раздувается в форме луковички. Эти луковицы
ясно заметны у тимофеевки, ежи, французского райграса и у клубненосного
ячменя достигают диаметра 10—15 мм. По окончании фазы накопления
запасных питательных веществ, на основе этих запасных веществ, происходит
быстрое развитие главного стебля, который зацветает и приносит спелые
плоды. Одновременно с моментом начала его цветения начинается и процесс
кущения* Повидимому, все вновь синтезированные после начала стеблевания
питательные вещества, белки, углеводы, жиры, образующиеся в велёной массе
растения, направляются исключительно на образование новых побегов.
Развитие же главного побега происходит исключительно за счёт накопленных ранее
вапасных питательных веществ.
В отличие от кущения однолетнего злака, кущение многолетних влаков
продолжается неопределённо долго. В странах, в которых ясно выражена
вима, кущение длится до наступления устойчивых морозов. В тропических
странах это кущение прекращается с концом периода дождей. В субтропиках
эта фаза, повидимому, длится беспрерывно (мне неизвестны точные наблюдения).
Само кущение многолетних злаков тоже отличается от кущения
однолетних. Каждый вновь развивающийся побег накапливает массу запасных
питательных веществ: белков, углеводов, жиров, и по достижении
определённого запаса начинает куститься в свою очередь, причём вся масса питательных
веществ, вырабатываемых всей наличной зелёной поверхностью, потребляется
на образование новых побегов.
Главный стебель, после того как созревают семена, начинает удлиняться
в нижних междоузлиях путём вставочного (интеркалярного) роста и полегает.
При этом зелёная поверхность его не отмирает до наступления устойчивых
морозов. Только с наступлением зимы главный побег (плодоносивший) отмирает
со всей своей корневой системой. Отмирают также и надземные листья
неплодущих побегов, 8а исключением типца (Festuca sulcata Hackel.) и степного
овса (Avena desertorum Less.). Отмирают также и хронологически последние
побеги, которые до наступления зимы не успели накопить достаточного
количества растворимых углеводов. На следующий год все побеги, развивавшиеся
в предыдущем году, образуют ранней весной стебли, зацветают и плодоносят,
С момента зацветания каждый стебель многолетнего злака начинает куститься
по той Dice схеме, как и в первый год.
Продолжительность жизни у разных видоб" и рас многолетних злаков
бывает очень разнообразна. Разнообразно также и время пребывания побегов
в укороченном состоянии. У огромного числа злаков это время измеряется
3—5 годами, но встречаются и такие расы, у которых оно может измеряться
и гораздо большим периодом. В этом отношении особенно выдаются некоторые
расы житняка ширококолосого (Agropyrum cristatum Bess.) и особенно костра
лугового (Bromus erectus Huds.), который отличается изумительным
многообразием рас, начиная от однолетнего (сорного) и до степной расы, у которой
побеги остаются в укороченном состоянии более десятка лет.
Описанные особенности многолетних злаков с очевидной ясностью
определяют тот момент, что разведение многолетних злаков производится
исключительно подсевом. В культуре поэтому отличаются год посева или развития
(жизни) и год пользования. Совершенно очевидно, что в год посева травостой,—
количество цветущих стеблей будет равно числу посеянных всхожих семян,—
будет чрезвычайно редкий. Этот момент и заставляет высевать многолетние
влаки под покровом какого-нибудь однолетнего растения, убираемого косьбой
или тереблением. При чистом посеве травяное поле будет изобиловать
сорняками, которые могут окончательно заглушить посеянные травы. Не менее ясно,
332
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
><?:г?. ¦; '.?.'¦:¦: •; ¦:>;•*:;'
.
** •чхЭЙК-
что свой максимальный урожай многолетние елани могут дать только после
второго укоса, т. е. на второй год жизни.
Многолетние бобовые. Многолетние бобовые, в сущности, развиваются по
той же схеме; функцию узла кущения у них выполняет так называемая корневая
шейка (подсеменодольное или надсеменодольное колено), из которого, кроме
главного корня, длительность жизни которого равна длительности жизни
растения, ежегодно развиваются из спящих почек побеги с придаточными корнями.
Продолжительность жизни этих
побегов и их корней измеряется одним
годом.
Так же развиваются и
глубококоренные растения (полынь, кермек).
Изменение состава растения поел»
зацветания. Важно обратить внимание
ещё на одну особенность многолетних
злаков и бобовых. Эта особенность
касается изменения их состава,
наступающего с момента зацветания. Цветение
представляет первый акт полового
размножения растения, оплодотворение
семенопочки. В животноводстве давна
известно, что первый акт размножения,
осеменение, требует огромной затраты
динамической энергии, и, как правило,
в случной период как производитель,
так и самка получают усиленный рацион
сильных (белковых) кормов. Между тем
в растениеводстве об этой
биологической особенности забывают и считают,
что наибольший урожай сена
многолетних злаков и бобовых получается
при косьбе растений в полном цвету/
Но нужно усвоить, что на самый акт
цветения растение затрачивает
половину всех подвижных белков, равно как
и такое же количество растворимых
углеводов и жиров. В результате
урожай сена, собранный при полном
цветении, по меньшей мере на 10% меньше
урожая, собранного до момента
цветения, в стадии бутонизации. При
культуре растения на травяную массу акт цветения никакого
положительного производственного значения не имеет. Наоборот, с момента
цветения начинается ухудшение кормового качества травы не только
вследствие уменьшения наиболее ценных подвижных белков, углеводов и жиров,
но и потому, что, начиная с этого момента, в растении усиленно
развивается одревесневшая клетчатка, вследствие чего и кормовое достоинство сена
сильнейшим образом падает. Укосы в полном цветении представляют причину
того, что полевое сено в кормовых рационах в СССР стоит в статье грубых
кормов, тогда как в Западной Европе, где установился уже обычай косить до-
цветения, сено в настоящее время считается концентрированным кормом.
Насколько изменяется состав сена от срока укоса, видно из следующего
примера. Пырейное сено, скошенное до цветения, всеми животноводами признаётся
равным по кормовому достоинству зерну овса. То же пырейное сено, скошенное
в цвету, по своему кормовому достоинству приравнивается к соломе озимой
пшеницы.
*Vw^
Рис. 137. Побеги из корневой гиейки синей
люцерны (фото Витте, Свалеф, Швеция).
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
333
Кроме того, ранний укос, т. е. укос во время бутонизации многолетних
трав, гарантирует второй укос, почти равный по весу первому укосу. Другими
словами, при поздних укосах получается вдвое меньший урожай сена и сено
почти вдвое худшего качества.
Между тем это обстоятельство хорошо известно в семенных клеверных
и люцерновых хозяйствах, в которых семена клевера и люцерны всегда
получаются со второго укоса, так как цветение первого укоса всегда совпадает
с лётом клеверного долгоносика, и семена получаются очень плохого качества.
Кроме того, цветение второго укоса совпадает с лётом мелких шмелей,
оплодотворителей клевера, почему и головки клевера второго укоса лучше
выполнены.
Есть ещё большое преимущество раннего укоса. Он всегда происходит до
наступления периода летних дождей. Этот момент определяет качество сушки
сена и возможность запасти в почве воду для следующего урожая, так как в
бесструктурной почве запас воды летних дождей будет очень скоро испаряться,
и неубранное сено будет препятствовать каким бы то ни было приёмам
задержания этой воды. Кроме того, нужно помнить, что самый процесс сушки
складывается из трёх моментов: во-первых, механическая потеря воды; во-вторых,
потеря наиболее подвижных веществ (белков, углеводов, жиров) путём
внутриклеточного дыхания и, в-третьих, из разложения тех же веществ грибами и
бактериями, которые вместе с тем портят и самое сено. Поэтому самый важный
момент представляет быстрая утрата воды скошенной травой (обжаривание
солнцем) и после этого доведение сена до уборочной влажности в копнах. Во
время дождливой погоды трава долгое время остаётся влажной, в ней
происходит внутриклеточное дыхание, развиваются плесени и бактерии, которые
быстро уничтожают все подвижные белки, углеводы и жиры, оставляя лишь
одревесневшую клетчатку.
После раннего укоса немедленно производится боронование травяного
поля, в результате которого дождевая вода полностью поступает в почву,
разрыхлённая поверхность которой, представляя изолирующий слой, допускает
испарение воды не более 15% всех выпавших осадков.
Агротехническое значение раннего укоса. Кроме кормового значения,
ранний укос имеет огромное агротехническое значение. С точки зрения
производственной, которая должна определяться в социалистическом государстве
плановым заданием, трава в полевом севообороте представляет антагониста
зерновым хлебам, в частности пшенице. И каждый год, посвященный культуре
травы, уменьшает на такое же время пребывание пшеницы в севообороте.
Противоположный подход к наличию травы в полевом севообороте встречается
очень часто. Он возникает, когда хотят в одном севообороте разрешить три
одинаково важных государственных плановых требования: развитие зерновых
хлебов (пшеницы), обеспечение животноводства кормами и обеспечение
высоких урожаев технических растений. Уже раньше была указана невозможность
достижения этих задач в одном севообороте. И как раз эти три задания
представляют причину требования в каждом сельскохозяйственном предприятии
двух согласованных севооборотов: полевой севооборот решает задачу
культуры зерновых хлебов и половины технических растений; севооборот
кормовой решает вопросы зелёной кормовой площади и культуры второй половины
технических растений. Из такого деления следует то, что в полевом севообороте
значение травы исключительно агротехническое. Такой взгляд ни в какой мере
не умаляет большого кормового значения травяного поля. Но он категорически
указывает на то, что длительность пребывания травы в полевом севообороте
должна быть сведена до возможного минимума.
В течение нескольких десятков лет в западноевропейской практике была
установлена двухлетняя продолжительность пользования травяным полем при
одном укосе в год, как минимальный срок, необходимый для восстановления
прочности комковатой структуры почвы.
334
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ 8ЕМЛЕДЕЛИЯ
При таком использовании травы в массе почвы в течение времени
пользования ею откладывается двойное количество отмирающих корней. Из этой
массы мёртвого органического вещества то количество её, которое отложилось
в первый год, в значительной степени подвергается разложению в течение
второго года культуры. Можно принять как среднее, что у
многолетних трав (луговой растительной формации) ежегодно разлагается
половина отмерших корневых остатков.
Из этого следует, что после вспашки
травяного поля при двухлетнем
пользовании им в почве останется
полуторное количество ежегодно
отмирающих корней. Если провести
подобный же приблизительный учёт
при однолетнем двухукосном
пользовании травяным полем, то в массе
почвы в этот единственный год
отложится следующая масса мёртвых
корней: после первого укоса — вся
корневая система скошенных
стеблей; после второго укоса—такая
же масса корней вторично
скошенных стеблей, кроме того, корни тех
побегов отавы, которые образуются
до вспашки травяного поля, т. е.
всего не меньше двойного
количества массы корней, могущей
отложиться при одном укосе. Указанное
представляет основную причину
того, что в Западной Европе перешли
уже к однолетней культуре смеси
многолетних трав.
Не менее трудно усваивается
привыкшими смотреть на травяное
поле в полевом севообороте только
как на кормовое угодье
необходимость присутствия в травяном поле
смеси многолетних бобовых и вла-
ков. С известной точки зрения не
без основания указывают, что
многолетние злаки в первый год
пользования дают малый урожай. Этот
взгляд представляет остатки
преклонения перед природными
свойствами травы и происходит от неуме-
а
Рис, 138. Эффект осеннего и весеннего сроков
подсева тимофеевки под овимьх а. — подсев
произведён 28/VIII 1935 г. одновременно с посевом
ржи; б — весенний подсев в том же поле по
оттаявшей поверхности почвы. Показано
состояние тимофеевки в момент колошения ржи (опыт
т. Власова И. А. на полевой станции Тимиря-
вевской сельскохозяйственной академии).
ния заставить многолетний злак
давать полный укос в первый же год пользования./Этот момент целиком
зависит от того, под какое покровное растение высевается смесь трав.
Если подсевать смесь трав под яровое покровное растение, то многолетний
злак в первый год пользования даст сравнительно невысокий урожай, так как
максимальный укос злаков получается на второй год их пользования. Но если
подсевать смесь трав под озимые зерновые, то такой подсев производится в таком
порядке. Многолетний злак высевается одновременно с посевом озимого. В этом
случае небольшой укос первого года жизни злака получится под покровом
озимого хлеба и будет служить только для улучшения кормовых качеств
озимой соломы. Величина этого укоса так незначительна, что не влияет на сушку
озимого хлеба, который немедленно после укоса может быть связан в снопы
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
335
или может поступать прямо в молотилку комбайна. На второй год пользования
травяным полем приходится третий год жизнд многолетнего злака, в который
он и даёт максимальный урожай.
Многолетнее бобовое подсевается в озимый хлеб ранней весной, когда
почва едва оттаяла с поверхности, в грязь, которая и засасывает семена, или
разбросным посевом перед весенним боронованием озими, или рядовым
посевом после весеннего боронования озими. Под покровом озимого бобовое
растение развивает очень небольшую зелёную массу, которая, как и масса
многолетнего злака, не мешает уборке зернового, и в год пользования травяным
полем даёт максимальный урожай одновременно с максимальным урожаем
влака.
Выше уже указывалось на равномерность распределения по всему
растению питательных веществ в многолетних злаках и на неравномерность этого
распределения в бобовых. В результате этой .неравномерности и большого
количества объедков при скармливании сена бобовых, особенно при одноукос-
ном, позднем использовании люцерны в Соединённых Штатах Америки, было
предложено перемалывать люцерну в муку, чтобы лишить скот возможности
не съедать несъедобное. Зоотехническое значение этого приёма очевидно, и
в Европе этот приём не привился, как ведущий к сильному понижению
кормового значения бобовых. Этот приём в капиталистических странах
представляет обширное поле для фальсификации кормовых продуктов.
Состав травяного поля. Одновременно нужно указать на очень большую
роль значительной примеси многолетних злаков в сене травяного поля, в
сильной мере облегчающей сушку многолетних бобовых. На основании всего
сказанного и с точки зрения на траву как на корм, травопольная система земледелия
признаёт исключительно правильным состав травяного поля из смеси
многолетнего злака и многолетнего бобового.
Ещё больше оснований требования смеси злака и бобового заключается
в агротехнических причинах, которые не позволяют указать, что ценнее,
бобовое или злак, — они совершенно равнозначимы. Многолетний злак
развивает корневую систему в самых поверхностных слоях почвы. Часто
указывают, что корни многолетних злаков проникают до 2 м и больше. Но в данном
случае важно не то, что отдельные корни проникают на большую глубину,
а важно то, что подавляющая масса корневой системы -развивается в слое
верхних 20 см почвы (рис. 136, 139, 140,141). Значение злака в придаче почве
структуры не подлежит сомнению. Не подлежит сомнению также и способность
многолетнего злака, яркого представителя луговой растительной формации,
накоплять в верхнем слое почвы перегной. Но при разложении корневой системы
злака выделяется слишком малое количество таких соединений кальция,
которые могли бы образовать катион кальция. Поэтому перегной, образуемый одним
злаком, отличается недостаточной прочностью. С другой стороны, корни
многолетних бобовых, вследствие большой потребности бобовых в кальции,
развивают на некоторой глубине, соответствующей скоплению углекислой извести,
большое количество мелких разветвлений. В верхних же слоях почвы
некоторые многолетние бобовые (люцерны) образуют мало ветвящиеся стержневые
корни, которые придать почве форму структурных отдельностей не могут
(рис. 139). Их значение иное.
Верхняя часть корня многолетних бобовых представляет корневую шейку,
в которой скопляется большое количество питательных веществ, в том числе
и белков, которые содержат значительное количество серы и кальция. При
разложении этих корневых шеек, кроме углекислой извести, образуется
значительное количество азотнокислого и сернокислого кальция, которые при
электролитической диссоциации образуют катион кальция. Катион кальция
поглощается перегноем, образующимся во время распада корней злака, и
придаёт перегною свойство прочности, т. е. способность не размываться
водой.
336
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
На этом основании травопольная система предъявляет категорическое
требование, чтобы травостой травяного поля состоял из равных количеств
стеблей многолетних злаков и бобовых. Это требование нельзя понимать как
необходимость посева равного по весу количества семян бобового и злака.
При расчёте состава смеси семян необходимо учесть разницу в весе семян
бобового (например, красного клевера) и плодов злака (луговой тимофеевки), в
так как в грубом приближении семена бобовых втрое больше весят, чем зер-
Рис. 139. Корни люцерны на
орошённых землях. Чистый посев, Ак-
Кавакская опытная станция.
Узбекская ССР.
Рис. 140. Корни той Ofce люцерны,
что и на рис. 139, но посеянной с
примесью райграса французского,
дающего массовое разветвление
многолетних корней в первых 30 см
пахотного горизонта.
новки злака, то очевидно, чтобы получить приблизительно равное число
всходов тех и других растений, смесь должна состоять по весу бобового к злаку 3:1.
Часто не понимают разницы между однолетним использованием смеси
многолетних злаков и бобовых при двухукосном использовании и такой же
смесью однолетних растений. Неоднократно приходится слышать о замене
посева многолетних злаков смесью однолетнего двухукосного злака и двух-
укосного однолетнего бобового. К числу таких смесей принадлежит часто
рекомендуемая смесь суданки с соей. Нисколько не уменьшая большого
значения как кормовой мешанки смеси суданки и сои, следует обратить внимание
на то, что после второго укоса вся корневая система и суданки, и сои отмирает.
Это отмирание происходит приблизительно за месяц до наступления зимних
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ 337
морозов и в условиях очень значительной сухости поля, весь запас воды
которого использован суданкой и соей на создание их огромного второго укоса.
И уже через две декады после второго укоса найти остатки корневой системы
мешанки в почве нельзя. Все отложенные корни вполне разложились под
влиянием аэробного процесса. И, несмотря на бесспорно очень высокое кормовое
вначение этой смеси, она не имеет никакого значения как агротехническое
¦средство. Она так же требует при своей культуре разрушения перегноя, как
рожь, овёс, ячмень, пшеница и другие
однолетние растения.
Поэтому очень важно запомнить, что
никакая кормовая смесь однолетних трав не может
заменить травяного поля из смеси
многолетних злака и бобового как агротехнического
средства периодического восстановления
условий плодородия полевой почвы.
Семеноводство многолетних трав. Часто
отсутствие травяного поля стараются
оправдать «объективными» условиями: недостатком
<семян многолетних трав. Но это пустая
отговорка. Если нет семян, то нужно их получить.
И задача получения семян представляется
чрезвычайно легко выполнимой. Частое
обвинение в кустарщине при получении семян в
«аждом колхозе и совхозе также, очевидно,
неправильно, потому что в этом случае
пришлось бы признать и производство семян пше-
вицы, ржи и других зерновых хлебов за
кустарщину.
Нельзя смешивать сортосмен и
обновление сортовых семян с производством
обычного посевного материала. Вместе с тем в
настоящее время производство семян
многолетних трав в каждом колхозе и совхозе
представляет могучее средство для выявления
местных сортов. Возобновление их и выявление
новых сортов дадут богатейший материал для
селекционной работы и для производства.
Получение семян бобовых несколько сложнее получения семян
многолетнего злака по той причине, что до последнего времени при одноукосном
использовании поля многолетних трав по той же системе неоднократно пытались
получить и семена бобовых. Неудачи такого приёма и послужили причиной
взгляда на получение семян бобовых как на трудное дело и до известной степени
влияли на высокую цену семян, особенно клевера. В действительности дело
обстоит так. Цветение клевера первого укоса совпадает с лётом клеверного
долгоносика, который откладывает яйца в только что завязавшиеся семено-
почки клевера, и семена первого укоса получаются отчасти выеденными
личинками долгоносика, отчасти со значительным содержанием куколок
долгоносика. Таким образом, всхожесть таких семян очень невелика, равно как невелико
количество семян, получающихся после отделения выеденных семян. Урожай
клеверных семян при таком способе получения их измеряется 1—2 ц с
гектара, что не могло не влиять на высокую продажную стоимость этих семян.
При двухукосном пользовании полем многолетних трав семена их
получаются исключительно со второго укоса первого года пользования. Первый
укос, в фазе бутонизации, используется только на сено, после уборки которого
поле удобряется суперфосфатом и основательно пробороновывается. Азотное
22 Почвоведение—236
Рас. 141. Корневая система красного
клевера. Ветвление с самой
поверхности почвы, максимум разветвлений
сосредоточен в пахотном слое почвы
(из коллекций Почвенно-агрономиче-
ского музея им. В. Р. Вильямса).
338 ЧАСТЬ ВТОРАЯ —ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
удобрение никогда не вносится. После этого клевер и тимофеевка дают
хороший рост, обильное цветение и быстрое созревание. Уборка семенных участков
производится косилками, после чего травы вяжутся в небольшие снопы,
которые досушиваются в суслонах, не прикрываемых сверху раздвоёнными
снопами. После того как головки клевера будут легко вытираться на ладони,
клевер немедленно поступает на клеверную молотилку, немедленно
вытирается, сортируется и убирается в хранилища.
Ни под каким видом нельзя откладывать молотьбу клевера до зимы.
При складке его в стога получается огромная осыпка, и самый стог служив
приютом для мышей, которые не столько
поедают семена, сколько разрушают
целость головок. Это в конечном итоге
выражается в чрезвычайно малом выходе семян.
При вышеописанном способе
получения семян клевера урожаи его
поднимаются до 4—6 ц с гектара.
То же касается и люцерны. Второй
предрассудок при получении семян
клевера представляет некритическое
копирование приёмов получения селекционных
сортовых семян клевера, когда клевер
или люцерна высеваются широкими
междурядьями, что делается исключительно
с целью сортовой полки. После такой
сортовой полки неминуемо следует пропашка
междурядий, которая предпринимается
только вследствие затаптывания
междурядий во время полки, а никакого
влияния на повышение качества или
количества урожая не оказывает. Ширина же
междурядий в сильнейшей степени
сказывается на снижении количества урожая,
с чем приходится мириться ради
получения чистосортных семян. Небольшая
экономия семян при сниженной норме
высева в широкорядном посеве
перекрывается большим снижением
урожайности.
При воспроизводстве семян сортового
клевера или местного широкорядная
культура чистого посева клевера не находит
оправдания. Поэтому семена клевера и
тимофеевки получаются одновременно, и
разделение их представляет задачу элементарной простоты. При культуре
люцерны и житняка на семена необходим раздельный посев их на
специальных семенных участках, так как семена люцерны и житняка созревают
разновременно.
Солома семенных клевера и тимофеевки представляет корм значительной
ценности, равно как и мякина. Поэтому складывать их тотчас в большие омёты
не следует, так как они при молотьбе ещё не в состоянии уборочной сухости.
Их нужно предварительно подсушить и затем сложить в скирды, прикрыв
их сверху озимой соломой.
Клевера занятого пара. Двухукосные клевера (клевер Бодиско,
«южнорусские» клевера и «южноевропейские» клевера) представляют результат
неправильно понимаемой задачи травяного поля. В Соединённых Штатах
Америки выведены многочисленные расы красного клевера. Из них
^-*
Рис, 142. Образующиеся на корневой
шейке голубой люцерны мелкие корешки
с клубеньками отмирают ежегодно.
Многолетние разветвления корня люцерны
начинаются в нижней части пахотного
слоя и максимума достигают на глубине
0,5—1,0 м. У туркестанской люцерны
корневая шейка укорочена, а ветвление
многолетних корней начинается ближе к
поверхности почвы (по Витте, Свалеф,
Швеция).
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ 339
обращает на себя внимание однолетняя раса «мамонтового» клевера (Mammouth
red clover), раса, изумительная по своей продуктивности и раннему сроку
укоса. Посеянная рано весной в занятом пару, эта раса даёт полный, очень
обильный укос через полтора месяца. После уборки в стадии бутонизации
получается второй укос, превышающий первый по весу. После уборки второго
укоса растение отмирает. Значение этой расы в занятом пару во много раз
превышает хозяйственное значение широко принятых посевов вики с овсом.
Полые стебли «мамонтового» клевера чрезвычайно быстро высыхают и при
сушке сена достигают уборочной сухости одновременно с листьями и
головками в пределах 3—4 дней, не требуя никакого развешивания на
специальных приспособлениях.
Вика не имеет полого стебля, обладает очень тонкими листовыми
черешками и очень легко осыпающимися листочками. При посеве даже в смеси с пре-
Рис. 143. Испытание клеверов на питомнике трав кафедры почвоведения
Московского сельскохозяйственного института в 1908 г. и noaotee. Делянки крайние слева
и справа — клевера «пермские» и «орловские», в середине на переднем плане
клевера «двухукосные» южные.
обладающим овсом укос состоит из двух масс, совершенно различно
относящихся к высушиванию. С одной стороны, овёс и листья вики быстро достигают
уборочной сухости. С другой стороны, длинные стебли вики очень медленно
сохнут. Такая разница свойств массы укоса совершенно исключает возможность
ворошения сена, которое неминуемо будет сопровождаться осыпкой всех
листьев вики, её соцветий, равно как листьев и колосков овса. Поэтому
приходится прибегать к сушке в копнах, при которой потери на внутриклеточное
дыхание весьма велики, так как влажность стеблей непрерывно поддерживает
тургор листьев не только вики, но и овса, и получается так называемое
самопрелое, или бурое, сено очень невысокого кормового достоинства. Кроме того,
такой приём сушки связан с большими потерями листьев и соцветий при
метании стогов и стравливании. И большинство наиболее ценных веществ
затаптывается скотом в навоз, куда, в конце концов, проникает большое количество
объедков стеблей.
Другой способ, заменяющий первый, очевидно, не удовлетворяющий
производство, — сушка на вешалах, изгородях или вентилируемых копнах. Эти
приёмы сушки до сих пор пользуются широким распространением в
Швеции, Норвегии и Финляндии, в странах, изобилующих лесом. Очевидно, что
эти приёмы представляют приёмы мелкого крестьянского хозяйства и мало
совместимы с крупным сельскохозяйственным производством в СССР.
340
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Кроме того, сено вики с овсом требует чрезвычайно быстрой уборки, как
только овёс выкинет метёлку, причём нельзя допускать образования зачатков
семян овса. Эти зачатки представляют лакомый корм для мышей, и стог вико-
овсяной смеси пронизывается во всех направлениях ходами мышей, которые
не столько поедают, сколько портят весь стог мышиным запахом, который
никакой скот не выносит.
Все эти обстоятельства, с моей точки зрения, требуют скорейшей замень»
вико-овсяной смеси как однолетней мешанки, не соответствующей условиям!
крупного механизированного социалистического хозяйства. Попытки в этойр
направлении неоднократно производились введением в культуру на юге
России персидского клевера, хабдара, шабдара или шаптала (Trifolium resupina-
turn L.), обладающего также полым стеблем и быстро сохнущего. Но разве-
Рис. 144. Испытания клеверов там же и тогда otce, что и на рис. 143-
дение семян его селекционными станциями не предпринималось. Оригинальные
же персидские или афганские семена часто на 50% состоят из семян кускуты
нескольких видов. На севере России были попытки вводить инкарнат
(Trifolium incarnatum L.). Существуют две расы инкарната, белый инкарнатный
и красный. Обе расы, кроме того, разделяются на две разновидности: ранний
и поздний инкарнаты. Ранний даёт очень малые укосы, и, кроме того, его
длинные головки с сильно опушёнными чашечками не поедаются скотом, а волоски
вызывают воспаление слизистых оболочек, век. Поздние расы не отличаются
таким значительным процентным содержанием головок, дают значительные
укосы, но отличаются крайней позднеспелостью, почему на них
останавливаются как на хорошем материале для зелёного удобрения.
Поэтому я считаю, что единственным растением для получения раннего
велёного корма в занятом пару представляется «мамонтовый» клевер.
В России имели место многократные попытки выписывать самые лучшие
«американские» клевера. Как таковой обыкновенно присылали «мамонтовый»
клевер, предполагая, что русские агрономы знают его качества. Но русские
агрономы подсевали «мамонтовый»'клевер или под покров ржи, или под покров^
овса. Понятно, что однолетний клевер давал колоссальный укос вместе с рожью
и овсом, чем окончательно портил уборку и тог*о, и другого, и после этого
вымерзал.
В южной Европе, когда ещё смотрели на травяное поле как на кормовую
базу, «мамонтовый» клевер привился под названием «двухукосного
южноевропейского» клевера. Оттуда он проник на юг России, где приобрёл известность
под названием «южнорусского», или клевера Бодиско. Из предыдущего изло-
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
341
жения очевидно, что «южнорусский двухукосный» клевер (равно как и «южно-
европейский») никакого агротехнического значения в травопольном
севообороте не имеет. Он преследует только цель создания кормовой площади и эту
задачу также выполняет несовершенно. «Южнорусский двухукосный» клевер,
равно как и «южноевропейский», хотя и ведут свою историю от «мамонтового»,,
но в результате помеси утратили основное преимущество последнего — полый
стебель.
Но введение двухукосного клевера сильнейшим образом засорило
механически и помесями оригинальные среднерусские и пермские расы клевера.
Поэтому важнейшей задачей селекционных учреждений представляется работа
над восстановлением старых линий этих клеверов.
Рис. 145. Испытания клеверов в тех же условиях, что и на рис, 143. У
изгороди делянки с вымерзшими расами двуху косных клеверов. На переднем плане
делянка перезимовавших северных рас клеверов.
Компоненты смеси травяного поля для различных зон СССР. Разнообразие
условий огромной территории СССР заставляет выделить, по крайнее
мере, три группы комбинаций многолетних злаков и многолетних бобовых,
отвечающих в большей или меньшей степени условиям северной, южной и
среднеазиатской областей СССР.
В северной области право гражданства завоевала смесь тимофеевки с крас*
ным клевером, расы так называемых «орловского» и «пермского» клевера и
«вологодской» тимофеевки. При этом выбор должен склоняться к поздним расам
этих растений, так как ранние расы их, особенно американские тимофеевки,
дающие колосовидные метёлки длиной до 20 см и огромное количество семян,
обладают вместе с тем свойством очень быстро деревянеть, обгоняя в своём
развитии клевера смеси и сильнейшим образом понижая качество сена.
Американские тимофеевки, как и южные «двухукосные» клевера, отмирают очень
рано, и их ежегодно отмирающие корневые остатки хотя и остаются в непахан-
ной почве, но при условии слишком отдалённого срока от осеннего минимума
её аэрации разлагаются под влиянием аэробного процесса.
Для южной и юго-восточной области можно считать уже достаточно
испытанными растениями для травопольной смеси подвергавшиеся
продолжительному отбору проф. В. С. Богданом расы житняка (Agropyrum cristatum Bess.),
жёлтой люцерны (Medicago falcata L.) и люцерны средней (Medicago media L.)T
природного и искусственного гибрида люцерны посевной и жёлтой. Кроме
указанных видов, обращают на себя самое серьёзное внимание горячо рекомен-
342
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
дованные агрономом И. Н. Клингеном костёр прямой (Bromus erectus Huds.)
и альпийский клевер (Trifolium alpestre L.). С прямым костром мне не удалось
закончить работы, но на основании уже имеющегося опыта я могу только
присоединиться к рекомендации Клингена.
Гораздо хуже обстоит дело с областями азиатской части СССР и, в частности,
среднеазиатской, где особенно остро ощущается необходимость введения
травопольной системы. Насколько я осведомлён, до последнего времени для
этой области почти не было попыток селекции местных видов многолетних
злаков и бобовых. Между тем многие виды заслуживают серьёзнейшего
внимания, например, Agropyrum sibiricum Eichw., Lolium perenne L., Bromus
Рис. 146. Валуйская гибридная (синяя X жёлтая) люцерна (Medicag media L.).
Выращена в Москве, посев июнь 1937 г., сфотографирована в июне 1938 г.
«rectus Huds., Hordeum bulbosum L. и некоторые другие из семейства злаков.
В Соединённых Штатах Америки пользуется широким распространением
смесь бескорневищевого пырея (Agropyrum tenerum Vassey) и средней люцерны
(русской!). Бывшие в моём распоряжении образцы Agropyrum tenerum Vassey
(восемь образцов) все отличались недостаточной продолжительностью
существования (три года жизни при возможности лишь одного года пользования)
и не носили никаких следов подбора, но, повидимому, сильно заслуживают
внимания селекционеров. Заслуживают также внимания некоторые испанские
расы эспарцета (Onobrychis viciaefolia Scop).
Рассмотрим более подробно наиболее важные для травопольной системы
многолетние травы как для орошаемого, так и для неорошаемого земледелия
этой части СССР.
Прежде всего обращает на себя внимание житняк узкоколосый, который
в последнее время недостаточно ясно отчленяют от житняка ширококолосого,
который был уже рассмотрен выше. Узкоколосый житняк (Agropyrum
sibiricum Eichw.) представляет совершенно другой вид и принадлежит к плотно-
ПОЛЕ ВО il ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООбОРОТ
343
кустовым злакам. Он имеет огромное значение при биологическом улучшении
всех солонцов и солонцеватых почв, на которых житняк ширококолосый не
удаётся. Между тем единственный способ освоения солонцов и солонцеватых
почв представляет одновременное воздействие на них внесением гипса, или серы,
или колчеданных огарков и посев смеси узкоколосого житняка и жёлтой
люцерны.
Рис. 147. Жёлтая люцерна (Medicago falcata L.J. Выращена в тех же условиях,
что и валуйская гибридная (рис. 146). В диком виде распоостранена от полярного
круга до тропика Рака
стеблей и способностью противостоять ^поражениям ржавчинами и выносить
суровые бесснежные морозы.
Степные овсы (Avena desertorum L.), о которых уже упоминалось выше,
также обращают на себя внимание как огромной массой облиственных стеблей,
так особенно развитием корневой системы, отличающейся чрезвычайно богатым
разветвлением как раз в самых поверхностных слоях почвы.
О степных кострах (Bromus erectus Huds.) упоминалось выше.
Луковичный ячмень (Hordeum bulbosum L.), очень часто встречающийся
в солонцеватых степях юго-востока, при культуре отличается очень высоким
ростом, богато облиственными стеблями и широкими лентообразными листьями.
Кроме того, у него чрезвычайно развиты луковички при основании стеблей,
достигающие 1—2 см в диаметре и представляющие лакомый корм для свиней.
При своей скороспелости луковичный ячмень мог бы служить превосходным
злаком для организации свиных пастбищ.
Кроме указанных, В. С. Богдан ещё обращал внимание селекционеров на
необходимость ввести в культуру солонцовые и солончаковые расы многолет-
344 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
них ячменей и видов Atropis, из которых обращает на себя внимание
солончаковый вид Atropis festucaeformis Heynh.
Не менее важно подвергнуть селекционному подбору вид американского
бескорневищевого пырея (Agropyrum tenerum Vassey), пользующийся широким
применением в Западной Сибири в травопольных севооборотах. Все бывшие
в моём распоряжении образцы оригинальных выписанных из Соединённых
Штатов Америки семян представляли совершенно сырую смесь самых
разнообразных популяций, начиная от двухлетней и до очень многолетних рас.
В последнее время селекцией его, повидимому, занялись некоторые
западносибирские научно-исследовательские учреждения, но результаты этих работ,
насколько мне известно, не опубликованы.
Рис. 148. Направо, до фигуры человека* жёлтая люцерна. Налево* перед деревьями* двух-
укосный клевер. Москва, Тимирязевская сельскохозяйственная академия, 1938 г.
Самого пристального внимания заслуживает бекмания (Beckmannia eruci-
formis Host.). Широко распространённая от полярного круга до тропика и
богато представленная в среднеазиатских степях бекмания отличается тем, что
переносит сильное засоление почвы, и по моей рекомендации уже пользуется
широкой известностью в Соединённых Штатах при борьбе с процессом
вторичного васоления орошаемых земель.
Из бобовых должен быть подвергнут селекционному отбору земляничный
клевер (пустоягодник, Trifolium fragiferum L.), широчайшим образом
распространённый как в степях Закавказья, так и среднеазиатских республик,
присутствие которого, однако, даже отрицается многими советскими геоботаниками
вследствие того, что он сгрызается даже ниже поверхности почвы пасущимися
овцами и, несмотря на это, всё-таки каждую весну даёт богатое отрастание. Это
тем более важно, что пустоягодник вместе с французским райграсом имеет
большую заслугу в обращении в культурное состояние солонцов и солончаков
южной Франции, о которых в настоящее время не сохранилось даже воспоми-
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ 345
наний, тогда как 50 лет назад вся обширная область Камарги (La Gamargue)
представляла сплошное пространство солонцов и солончаков.
Обращают на себя внимание чрезвычайно обильные природные гибриды
жёлтой и синей посевной люцерны (Medicago media L.), которые даже при
массовом отборе дают превосходные культурные растения. Два природных
гибрида, улучшенные в б. питомнике кафедры почвоведения Тимирязевской
сельскохозяйственной академии массовым отбором, образцы которых были переданы
мною в 1912 г. проф. Ганзену, пользуются в настоящее время широчайшей
известностью в Соединённых Штатах под названием чёрной и казацкой
люцерны (Hansen's cherna and cossack alfalfa). Они в настоящее время вытеснили
Рис. 149. Американский пырей. Семена получены от Казалинской опытной станции.
Выращен в Москве, в Тимирязевской сельскохозяйственной академии, 1938 г.
знаменитую «гриммовскую голубую» люцерну, которая, к сожалению
некоторыми представителями агрономии пропагандируется в СССР.
Пастьба на травяном поле полевого севооборота. При культуре
травопольной смеси оставление растений на травяном поле для производства семян
ни в какой мере не составляет препятствия для достижения цели травопольного
севооборота» Но ни под каким предлогом не может допускаться пастьба скота
на травяном поле. Самый разрушительный фактор, уничтожающий структуру
почвы и её прочность, — пастьба скота, в особенности мелкого, и в ещё
большей степени домашней птицы, независимо от состояния влажности
почвы.
Замена укосов пастьбой безусловно недопустима. Если укос производится
конной тягой, то лошади должны быть кованы не только для облегчения их
работы, но и с целью уменьшения разрушительного действия копыт на
структуру почвы. Если укос и возка производятся механическими двигателями, то
они должны быть снабжены гусеничными колёсными приспособлениями, не
346
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
только тракторы, но и повозки. Колёса кулачные, рифлёные и тому подобные
приносят огромный вред травам.
Все соображения об экономическом значении использования отавы
посредством пастьбы, о значении удобрения толокой, о возможности исправления
вреда пастьбы бороньбой и тому подобные разбиваются о размеры
непоправимого вреда, причиняемого пастьбой. Отава должна убираться косьбой. Нужно
всё время помнить, что культура многолетних трав на поле есть
агротехническое средство, а не цель культуры.
Время и глубина вспашки травяного поля. Ещё более важный момент
травопольной системы — время вспашки травяного поля. Само собой разумеется,
что она должна производиться исключительно плугом с крутым рухадловым
отвалом и предплужником. Применение винтовых, полувинтовых или средних
отвалов со скимкольтером или джойнтером безусловно недопустимо, так же
как и употребление рухадловых отвалов без предплужника. Может
применяться только культурная вспашка на глубину не меньше 20 см (под
«культурной вспашкой» следует разуметь вспашку плугом с предплужником).
Нужно твёрдо запомнить, что никакой прогресс в сельскохозяйственном
производстве не мыслим при глубине пахотного слоя меньше 20 см.
Без всякого преувеличения, самый важный момент полевого севооборота —
время вспашки травяного поля, так как только неудачный выбор этого момента
может уничтожить всё агротехническое значение травяного поля и при этом
обращает его в простое кормовое угодье.
Временем вспашки травяного поля должна быть самая глубокая осень.
Начало вспашки должно быть рассчитано так, чтобы только избежать
совпадения её с устойчивыми морозами. В областях, где почва на зиму не замерзает,
время вспашки отодвигается ещё дальше, ко времени начала затяжных дождей.
Нужно помнить, что главная задача травяного поля — накопление в почве
возможно большего количества органического вещества при одновременном
возможно детальном его распределении в массе почвы. Оба требования
осуществляются корнями многолетних злаков, которые одновременно несут и
огромную работу разделения массы почвы на комки и уплотнения их. Заменить эту
работу корней мы до сих пор ничем не можем.
Срок вспашки стоит в связи с продолжительностью использования
травяного поля. Эту продолжительность использования необходимо
конкретизировать по отношению к видам бобового, принимающего участие в смеси, т. е.
клевера и люцерны, равно как в последнем случае по отношению к культуре,
орошаемой и неорошаемой.
По отношению к клеверу не может быть двух мнений о том, что
продолжительность использования травяного поря в полевом севообороте, в состав
которого входят клевер и тимофеевка, должна быть один—два года
пользования при непременном условии двух укосов в течение каждого года. Опыт
показал, что для большинства наших почв двух лет культуры смеси многолетних
трав вполне достаточно для того, чтобы полностью восстановить прочность
структуры почвы. В условиях, когда прочность структуры почвы уничтожена
совершенно, нужно двухлетнее травяное поле, чтобы восстановить утрачен,
ную прочность. Когда травопольный севооборот пройдёт один раз по всем
полям, условия изменятся. Тогда придётся уже не воссоздавать прочность
структуры, а только поддерживать её. Это дело требует меньших затрат. Тогда мы
можем ввести однолетнюю культуру многолетних трав.
То же самое касается травяного поля, смеси люцерны синей туркестанской
или, лучше, так называемой Валуйской (от Валуйской, ныне Костычевской
опытной станции) и французского райграса в орошаемых условиях. В этом случае
можно получить в год, по меньшей мере, пять укосов травы, после которых
в массе почвы накопляется огромное количество корневых остатков и злака,
и бобового. Поэтому не подлежит сомнению возможность ограничения в
полевом севообороте пребывания смеси многолетних трав одним —двумя годами
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
347
пользования при непременном условии наличия в сельскохозяйственном
предприятии второго севооборота, кормового, в котором разрешаются все вопросы
организации кормовой базы предприятия.
Другое касается травяного поля в неорошаемом (богарном) земледелии
на юге и юго-востоке. В этом случае приходится считаться с природными
свойствами самой люцерны, жёлтой или средней, которые входят в состав смеси
травопольных севооборотов этих областей. Обе эти люцерны дают
максимальные укосы только на второй год пользования. Житняки отличаются тем же
свойством. В этих севооборотах приходится и с агротехнической точки зрения,
повидимому, допустить два — три года пребывания травяного поля в
севообороте.
Главная причина требования поздней вспашки травяного поля —
необходимость возможно сильного угнетения аэробного процесса разложения
органических остатков травы и создание благоприятного соотношения между
аэробным и анаэробным процессами разложения.
Время вспашки травяного поля — причина, по которой старый норфольк-
ский севооборот — 1) клевер, 2) озимая пшеница, 3) репа, 4) ячмень с подсевом
клевера — не может быть признан травопольным, а представляет паровой
севооборот с клевером в занятом пару. По той же причине ясно, почему
современный норфолькский севооборот необходимо считать травопольным: в нём
поле многолетних трав вспахивается в октябре и на следующий год
используется под яровую пшеницу.
Севообороты, в которых принимает участие так называемый шатиловский
или клеверный пар, также не могут быть признаны травопольными, хотя в них
клевер занимает поле и два года.
Причина этого в том, что ранняя вспашка травяного поля для подготовки
его под озимую пшеницу ставит остатки трав в условия быстрого аэробного
разложения и одним ударом уничтожает все те результаты, которые были
достигнуты жертвой двух лет культуры многолетней травы. Роль
травяного поля при этом сводится в лучшем случае к простому зелёному
удобрению.
В случае клеверного пара дело обстоит ещё хуже. В течение этого периода
парования при частых обработках пара происходит усиленное выщелачивание
всех элементов пищи растений, перешедших в формы минеральных солей при
аэробном разложении остатков дернины травяного поля. В особенности велики
при этом бесполезные потери азота.
Нечего говорить о том, что культура многолетних трав на запольных
участках, вне севооборота, не имеет ничего общего с рациональным использованием
вемли, и пропаганда её могла находить оправдание только при том
государственном режиме, при котором была неосуществима открытая борьба с причиной
анархии производства и приходилось ограничиваться активной борьбой с её
последствиями.
Уход за травяным полем. Уход за травяным полем крайне прост. Прежде
всего надо обратить внимание на один приём ухода, который некритически
переносится на травяное поле с озимого поля. Это весенняя бороньба. Весенняя
бороньба озимых хлебов представляет крайне важную-меру не только в смысле
очистки озимого поля от снежной плесени и отживших за зиму листьев, но и
со стороны тщательного разрыхления слежавшейся за зиму почвы.
Разрыхление создаёт двоякого рода условия. Прежде всего рыхлый слой почти совершенно
прекращает испарение воды из почвы помимо растения. Во-вторых, в
разрыхлённой почве возбуждается ярко выраженный аэробный процесс разложения
органического вещества и образования элементов пищи растений в
соединениях, полностью отвечающих потребностям зелёных растений. Эти моменты
имеют особенно большое значение именно для озимых растений, у которых
весной начинается усиленное кущение, и в этой фазе развития озимые растения
должны быть обеспечены как водой, так и элементами пищи. На эти два момента
348
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
и отвечает весенняя бороньба озимых, которая поэтому представляет
обязательный и первостепенной важности приём ухода за озимым полем.
Огромное положительное значение бороньбы озимых культур было без
достаточной критики перенесено и на травяное поле. Но многолетние травы,
как было показано выше, проходят фазу кущения совсем иным образом, чем
это происходит у озимых культур. У многолетних травянистых растений фаза
кущения для злаков и накопление запасных питательных веществ в корневой
шейке бобовых целиком происходят в период от цветения до глубокой осени
предыдущего года. Поэтому многолетние травянистые весной не нуждаются
в усиленно большом количестве воды, ни тем более в элементах пищи. С этой
точки зрения весеннее боронование травяного поля представляется излишним.
Но, кроме того, этот приём оказывается и вредным. Под влиянием
разрыхления почвы бороньбой в ней возбуждается аэробный процесс разложения
органического вещества, которое в травяном поле встречает особенно
благоприятные условия в связи с большим содержанием в поверхностном слое почвы
-органического вещества побегов, отмерших в предыдущем году. И
следовательно, в это время в поверхностном слое почвы усиленно накопляются
элементы зольной и азотной пищи растений. Этой пищей совсем не могут
воспользоваться многолетние злаки прежде всего потому, что они в это время не
нуждаются в ней. Но если бы даже они и нуждались в этой пище, они бы не могли
воспользоваться ею, потому что под влиянием бурного роста стеблей
многолетних трав, обеспеченных питательными веществами ещё с прошлого года,
в массе почвы устанавливается восходящий ток воды, обильно испаряемой
развивающимися стеблями. Очевидно, что этот восходящий ток воды не может
заставить элементы пищи из самого поверхностного слоя почвы проникнуть
в массу почвы против восходящего движения тока воды.
На основе большого запаса пищи в верхнем слое почвы развиваются
огромные количества сорняков, мелко располагающиеся семена которых при
прорастании находят здесь наилучшие условия развития. Поэтому, как правило,
проборонованное весной травяное поле всегда оказывается чрезвычайно
засорённым. На этом основании в практике сложилось даже мнение, что травяное
-поле представляет лучший способ засорения севооборота. Это мнение основано
на неправильном уходе за травяным полем.
Поэтому трявяное поле весной ни под каким видом не боронуется.
Часто применяют боронование с целью удаления остатков прошлогоднего
покровного растения. Но для этой цели должны применяться только конные
грабли, простые или боковые, но даже не ручные. Зубья конных граблей не
рыхлят почву, а скользят по её поверхности, собирая остатки жнивья.
Этим прочёсыванием жнивья конными граблями ограничивается весенний уход
ва травяным полем.
Боронование же травяного поля обязательно после каждого укоса или
в кормовых севооборотах после всякого окончания пастьбы. После укоса и
пастьбы начинаются усиленное образование новых побегов многолетних злаков
и накопление питательных веществ в корневых шейках бобовых. И как раз
в это время многолетние травянистые растения предъявляют усиленные
требования как к воде, так и к элементам пищи.
Сильное боронование в это время открывает полный доступ воде летних
дождей в почву, и разрыхлённая поверхность вполне защищает почву от потери
воды испарением с её поверхности. Вместе с тем и аэробный процесс снабжает
вновь образующиеся побеги массой усвояемой пищи. На этом основании после-
укосная бороньба представляет обязательный приём ухода за травяным полем.
Совершенно очевидно, что удобрение травяного поля, так называемая
подкормка, должна подчиняться тому же правилу. Было бы грубой ошибкой
удобрять травяное поле весной так, как это делается для озимых культур,
особенно азотным удобрением, которое угнетающим образом действует на
.бобовые, разлагающиеся прошлогодние остатки которых снабжают и много-
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
349
летние злаки достаточной азотной пищей. Но травяное поле особенно хорошо
отзывается на удобрение растворимыми минеральными удобрениями,
фосфорными и калийными, но не азотными, после каждого укоса.
Бороньба после пастьбы имеет ещё и значение измельчения и
равномерного распределения по полю экскрементов пасшихся животных.
Ещё один приём ухода за травяным полем представляет известкование или
гипсование, в зависимости от потребности почвы полей севооборота. Этим
приёмом совершенно избегается всякое вредное влияние известкования на все
однолетние полевые культуры, которые не выносят непосредственного
известкования под них. Этим и ограничивается несложный уход за травяным полем,
Повидимому, последовательность культур, слагающих полевой севооборот,
выходит далеко за рамки вопросов земледелия и представляет чисто
растениеводческий вопрос. Но на примере норфолькского севооборота было показано,
что и вопросы чередования растений в севообороте, или так называемая система
ротации, могут близко касаться и принципиальных сторон правильного
севооборота.
Поэтому, не входя в растениеводственные детали, мы коснёмся общих
закономерностей системы ротации, имеющих как агротехническое значение, так
и затрагивающих технологические свойства продукции сельскохозяйственного
производства и влияющих на степень производительности труда в сельском
хозяйстве путём рационального использования растений как предшественников.
Основной вопрос, хотя и кажущийся формальным, — откуда считать
научало севооборота. В паровой системе, может быть, оттого и называемой
паровой, принято начинать севооборот с пара. Травопольные севообороты всегда
начинаются с поля многолетних трав. Почва из-под многолетних трав обладает
несколькими свойствами, приданными ей травами. Главное из этих свойств—
это полное освобождение массы почвы от всех микро-зоопаразитов, которые
как сами,так и стадии их воспроизводства представляют ярко выраженные
аэробные организмы. Они во время преобладания анаэробных условий под травами
в значительной численности погибают. Микро-зоонаселение почвы, амёбы,
инфузории, коловратки и др. (Protozoa), питается микроорганизмами
растительными, преимущественно бактериями. Значение бактерий при настоящем
состоянии сельскохозяйственной науки не возбуждает никаких сомнений, и
сочти все «агрохимические» процессы, протекающие в почве, приходится
рассматривать как переход одной формы материи в другие под влиянием
биологических процессов. Поэтому приходится говорить о почвенной биохимии,
и оставаться на уровне чисто минеральной агрохимии (абиотической)
недопустимо, и это следует рассматривать как анахронизм, основанный на
элементарном непонимании смысла и широты биологических процессов и заменяющий
диалектику эклектикой. Достаточно вспомнить, что если принять за минимум
содержания в 1 куб. см почвы один миллион бактерий, то в пахотном слое 1 га
на глубину только 20 см содержится 3 X Ю15, или три тысячи биллионов
особей бактерий. Между тем новейшие исследования показывают, что в
некоторых почвах бактериальное население исчисляется не миллионами, а
миллиардами на 1 куб. см почвы.
Это свойство поля многолетних трав позволило Рэсселю указать на
дезинфицирующее значение многолетних трав, и с этим значением мы встретимся
при рассмотрении кормового севооборота.
Но и в полевом севообороте повышенная деятельность бактерий резко
сказывается на обогащении травяного пласта усвояемыми формами азота и
переходом большого количества фосфатов в трудно усвояемые формы органо-
минеральных соединений (стерины, лецитины, фосфатиды, нуклеопротеиды).
На этом основании поле, непосредственно следующее после трав, всегда
отличается односторонним избытком азота, который не поддаётся усреднению
.-внесением легко усвояемых форм фосфорнокислых удобрений. Последние
(немедленно усваиваются бактериями, располагающими в почве богатым запа-
itoU ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
¦ —.-¦¦—. ¦-¦¦—— ¦¦ ... ш Л.
сом органических остатков бобовых и ?лаков. В результате односторонний
избыток азота не удаётся покрыть обычно принятыми нормами фосфорнокислых
Рис. 150. Амёбы, коловратки и инфузории., обитающие в почве (по Ваксману),
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
351
удобрений. Несомненно, можно было бы, внеся большие дозы фосфатов,
погасить односторонний избыток азота, но такое расточительное применение
фосфатов производственно неправильно в силу того, что минеральная фосфорная
кислота только временно переводится в органические формы. Этим путём
мы неизбежно приходим к накоплению в почве непроизводительного запаса
фосфорной кислоты. Поэтому правильнее будет приспособиться к атому
временному одностороннему избытку азота путём рационального чередования
культур.
Основы чередования культур травопольного севооборота. Здесь нельзя
входить в большие детали по этому вопросу, потому что самый состав
культур полевого севооборота щожет подвергаться значительным колебаниям в
зависимости от государственных плановых заданий. Поэтому мы коснёмся лишь
общих оснований чередования растений в ротации полевого севооборота.
В состав полевого севооборота входят следующее группы растений, не
требующих усиленной защиты от почвенных вредителей растений, которые
поражаются, главным образом, воздушными вредителями. Такими группами
будут зерновые хлеба, зерновые бобовые и несколько групп технических
растений.
Помещение в поле, непосредственно следующем за многолетней травой,
каких бы то ни было однолетних бобовых было бы грубой ошибкой, так как
они не только не могут использовать избыток азота, но после короткого срока
их предварительного развития избыток азота будет сказываться на них
угнетающим образом. Поэтому вся группа однолетних бобовых, как правило без
исключения, не может занимать поле после трав. Группа технических растений,
могущих возделываться в полевом севообороте, слагается из сахарной свёклы,
ваводского картофеля и двурядных (солодовых) ячменей. Избыток азота в почве
окажет отрицательное влияние на технологическое свойство продуктов этих
культур. Он снижает количество сахара в свёкле и, повышая количество белков
и аминокислот, понижает так называемую доброкачественность сока. В
результате получаются снижение выхода сахара и огромный выход чёрной патоки,
в которую увлекается и большое количество сахара. Выделение же сахара из
чёрной патоки производственно ещё не освоено. Кроме того, односторонний
избыток азота в почве вызывает удлинение вегетационного периода развития
корнеплода, и из соображений фабричного производства приходится убирать
свёклу до достижения ею уборочной спелости. Такая свёкла чрезвычайно не
прочна в лёжке, и этот момент усложняет фабричные приёмы хранения и
обработки свёклы.
Кроме того, убирая свёклу до наступления уборочной спелости, мы
недобираем некоторого количества сахара, которое сохраняется ещё в вегети-
рующей ботве. Чтобы использовать питательные вещества, не исчерпанные из
ботвы, производство старается использовать её на корм скоту. При этом
животноводство, в свою очередь, встречается с рядом затруднений. Как общее
правило, стравливаемые сочные корма не должны быть загрязнены почвой,
присутствие которой вызывает поражение животных трудно излечиваемыми
поносами (колит). Отговорка, что этой болезнью поражаются убойные животные,
не имеет производственного значения, так как под влиянием поносов сильно
задерживается откорм и снижается убойный вес. Предпринимать же мойку
ботвы в сентябре — октябре производственно затруднительно, особенно в
случае силосования ботвы, которая в силос не может быть положена мокрая.
Сушка же её прибавкой мякины, соломенной резки и т. п. большей частью
вызывает плесневение силоса и делает его совершенно негодным к употреблению.
Поэтому производственно более правильным будет убирать свёклу по
достижении ею уборочной спелости и остающуюся ботву запахивать в почву,
используя в корм только головки свёклы.
Поэтому фабричная свёкла не должна занимать поле непосредственно после
многолетней травы. Лишь одни высадки свёклы на семена встречают все необ-
352
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
холимые для них условия в этом месте ротации. В колхозах и совхозах,
занятых репродукцией семян свёклы, хорошее место в севообороте для
свекловичных высадок (а также и для высадок других корнеплодов) — поле после травы.
Не место непосредственно после травы и заводскому картофелю.
Заводская культура картофеля может производиться для двух целей, крахмало-
паточного и спиртокуренного производств. Картофель после травы, под
влиянием избыточного азотного питания, образует чрезвычайно мелкие зёрна
крахмала, которые оседают в воде чрезвычайно медленно, особенно в том случае,
когда в воде содержатся белки и продукт их неизбежного распада, аммиак.
Вследствие этого при отстаивании крахмала до 40% его урожая может
спускаться с промывными водами. Понятно, что потеря 40% урожая не может
быть терпима в производстве, и это вызывает огромные непроизводительные
затраты на извлечение крахмала из промывных вод.
Повидимому, в случае спиртокуренного крахмала мелкость зерна крах-
мала не имеет значения. Но здесь выступает другое неудобство. Спирт,
полученный из клубней, содержащих большое количество азотистых веществ, всегда
содержит увеличенное количество сивушных масел, что вызывает
необходимость тройной повторной ректификации его не только для спирта,
употребляемого в пищевой и парфюмерной промышленности (одеколон тройной очистки)т
но и в случае применения его как горючего, и особенно для производства
синтетического каучука.
Третья группа технических растений — солодовенный (двурядный) ячмень,
преимущественно употребляемый для изготовления пива; содержание в ячмене
большого количества белков придаёт этому напитку тухлый запах. Поэтому
солодовенные ячмени расцениваются тем выше, чем меньше в них
стекловидных (содержащих увеличенное количество белков) зёрен, и хороший
солодовенный ячмень должен содержать только крахмалистые зёрна.
Поэтому единственная группа растений, которая может следовать без
производственного ущерба непосредственно по травяному полю, — это
зерновые хлеба. В сельскохозяйственном производстве резко выделяется группа
хлебов, которая раньше называлась пластовыми хлебами. К ним принадлежат
твёрдые яровые пшеницы (расы Triticum durum), пластовое просо, так
называемое «оренбургское» х и пластовый овёс (степной, ныне совершенно
оставленный в культуре). Эти зерновые хлеба, как микотрофные, отличаются удлинённым
периодом, предшествующим фазе кущения. В течение этого периода на их
корнях развивается микориза, и только после её развития наступает фаза
кущения. Поэтому все пластовые культуры предъявляют два требования. Они
требуют присутствия в почве большого количества органических остатков
и чрезвычайной чистоты от сорных трав. По этим причинам в полевом
севообороте все пластовые культуры следует помещать по пласту травяного поля.
В кормовых севооборотах травопольной системы земледелия для пластовых
растений создаются ещё более лучшие условия, вследствие большого изобилия
органических остатков в пласте и его высокой чистоты от сорных трав.
В льноводных районах северной нечернозёмной полосы лучшим растением
после травяного поля в полевом севообороте следует считать лён. Помимо
полевого севооборота, в условиях травопольной системы земледелия для льна
есть ещё более лучшее место — это кормовой (луговой) севооборот.
Зерновые хлеба в полевом севообороте, которые могут полностью
использовать значительное количество азота, после травы располагаются в таком
порядке: 1) пшеница, 2) крупяные ячмени, 3) рожь и 4) овёс. Вне всякого
сомнения, лучшее место в севообороте должно быть отдано пшенице. Крупяные
же ячмени, многорядные, находят ещё лучшие условия в кормовых
севооборотах.
1 В противоположность расам непластового проса, так называемого «тамбовского»
в «рязанского».
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
353
Смысл клеверного пара. Во всяком паровом севообороте главным,
«страховым» хлебом считается озимое зерновое, и по инерции традиции все страны
испытали стремление занять лучшее место севооборота после травы лучшим
страховым хлебом. С этой ошибкой во всех странах сельскохозяйственной
науке приходилось выдерживать большую борьбу. Возникает вопрос, почему
озимый хлеб представляет страховой хлеб парового севооборота. Качественный
признак, отличающий паровые севообороты, — их стихийность, зависимость
урожая от частоты выпадения дождей. Поэтому жертвой стихийности всегда
бывают яровые хлеба, все фазы развития которых протекают в один
вегетационный период, в том числе и наиболее критическая фаза развития, их
кущение. Совсем иначе относятся к стихийности выпадения дождей озимые хлеба.
У озимой ржи фаза кущения протекает, главным образом, осенью и
дополнительно ранней весной. У озимой пшеницы предварительное кущение протекает
осенью и главная фаза кущения — весной. Какие бы ни были условия
культурности почвы, в ней, совершенно независимо от качества агротехнических
мероприятий, осенью наступает второй количественный максимум влажности,
который к весне следующего года, под влиянием процесса зимней перегонки
паров воды из незамёрзших горизонтов почвы, обращается в первый
количественный максимум влажности почвы. Этим моментам максимального
содержания воды в почве автоматически соответствуют озимые хлеба, которые при
всех других условиях всегда дают хотя какой-нибудь урожай. В стихийном
севообороте страховой хлеб тоже стихийный.
Очень часто предполагают, что признание озими стихийным хлебом
снижает её значение в севообороте. Такое мнение основано на элементарном
непонимании. Стихийность озими не недостаток её, а огромное достоинство, которое
вполне оправдывает её значение страхового хлеба. Кроме того, озимый хлеб
во всяком севообороте имеет ещё одно огромное производственное значение —
выравнивает напряжённые периоды в энергетических и трудовых затратах
в сельскохозяйственном производстве, разделяя посевной период на два, на
весенний и осенний, и растягивая период уборки на более продолжительное
время.
Некоторые «учёные» упорно стараются наше признание озими стихийным
хлебом истолковать как предложение немедленно сократить площади посева
озимых в СССР. Между тем всем (исключая, очевидно, указанных людей, по
недоразумению считающих себя за учёных) понятно, что прежде всего надо
научиться в производстве сознательно, на основе внедрения травопольной
системы земледелия, управлять водным режимом страны, научиться получать
на основе внедрения травопольных севооборотов и новых сортов высокие и
устойчивые урожаи яровых. В этом главная задача. Когда она будет решена,
вопрос о пересмотре соотношения площадей яровых и озимых в хозяйстве
встанет сам собой.
Но агротехнически нет хуже места для озими, как поле, непосредственно
следующее за травяным, и нет лучшего средства почти совершенно лишить
травяное поле его огромного агротехнического значения, как помещение
непосредственно после него озимых хлебов. Эти два момента должны быть
отчётливо усвоены при изучении травопольных севооборотов.
После вспашки травяного поля неминуемо создаются в почве условия
одностороннего и значительного избытка легко усвояемой азотной пищи. Большое
содержание белков в растительных остатках клевера и злаков приводит к очень
быстрому их разложению аэробным путём, причём освобождается большое
количество аммиака и азотной кислоты. Под влиянием этого избытка азота
усиленно развиваются не только высшие растения, но и масса бактериальной
флоры почвы. При развитии последней бактерии поглощают очень большое
количество фосфорной кислоты и серы, выделяющихся в легко усвояемых
формах при разложении нуклеопротеидов; и фосфор, и сера переводятся в
органические формы тел бактерий. Таким образом, на долю высших растений
23 Почвоведение—236
354
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
остаётся односторонний избыток азота, и даже при попытках вносить легко
усвояемые фосфаты и удобрения, содержащие серу, оба эти элемента
перехватываются тотчас бактериями и переводятся в состояние запаса.
Поэтому какое бы растение ни следовало после травы, оно непременно
развивается в условиях одностороннего избытка азотной пищи. Под влиянием
этих условий у всех растений усиленно развиваются вегетативные органы,
а'не репродуктивные. Это стремление не удаётся побороть никакими
агротехническими мероприятиями. Более изреженный посев вызывает усиленное
кущение, и поле с осени же или ранней весной покрывается очень буйной расти:
телъностыо.
Вследствие такого развития осенью густых широколиственных зеленей
озими очень плохо зимуют под толстым покровом снега, задерживаемого
обильной массой зеленей. Если озимь и перезимует благополучно, то в стадии
весеннего кущения вновь развивается обильнейшая широколиственная зелень.
Первый случай выпревания озими чаще всего наблюдается у озимой ржи, у
которой преобладает осеннее кущение. Второй случай усиленного весеннего
кущения свойствен озимым пшеницам, у которых фаза кущения происходит
преимущественно весной. При этом с весны поле покрывается
широколиственной, изумрудно зелёной густой зеленью, сильно затеняющей поверхность
почвы. Поэтому, когда наступает вторая весенняя фаза стеблевания, второму
междоузлию стеблей (первое междоузлие подземное) приводится развиваться
в условиях сильного затенения. Развивающиеся в этих условиях клеточки
растения усиленно растут в длину, и вместе с тем клеточные стенки образуются
чрезвычайно тонкие. Наиболее яркий пример такого развития показывают
стебли картофеля, которые в темноте образуют длинные, слабые и ломкие
побеги, а на свету образуют короткие, толстые побеги, с трудом
отламывающиеся от клубня. Только третье междоузлие озими развивается в нормальных
условиях освещения. Когда наступает фаза колошения и завязываются зёрна
пшеницы, то даже без всякого постороннего влияния такой хлеб полегает. Чаще
полегание происходит ещё раньше, под влиянием ветра и дождя. Такой
полёгший хлеб уже не может подняться. Второе междоузлие, сгибаясь, сминается,
и стебель уже больше выпрямиться не может. Только верхний слой колосьев
приподнимается, вся же остальная масса хлеба остаётся в полёгшем состоянии.
Понятно, что в этих условиях уборка хлеба связана с неизбежными потерями
урожая.
Кроме того, процесс созревания хлеба протекает в условиях крайне
неблагоприятной избыточной влажности и застойной атмосферы. Те же условия
влажной и застойной атмосферы в сильнейшей степени способствуют развитию
всевозможных грибных заболеваний, и такой полёгший хлеб подвергается
массовому поражению спорыньёй, ржавчинами, мучной росой и снежной
плесенью. Поэтому при всех условиях получается урожай зерна щуплого и
толстокожего, совершенно не приемлемого в мукомольном деле и годного только как
плохое кормовое средство.
Ввиду таких неудач при непосредственном следовании озимых хлебов
после травяного поля неоднократно делались попытки предпосылать посеву
озимых растений год пара. Эти попытки до сих пор ещё живы и в советской
агрономии и недавно имели название клеверного, шатиловского и дояренков-
ского пара.
Смысл этих паров очевиден и особенно ярко проявляется при
многолетнем пользовании травой. В течение всего пребывания поля под травой в его
почве накопляются очень значительные количества азотистых веществ (один
год смеси трав по количеству накопляемого в почве азота равен полному
навозному удобрению). В пару, следующем за травяным полем, огромное
количество этих азотистых веществ обращается в нитраты, которые легко вымываются
из почвы. После того как удаётся избавиться от избытка азота, пшеница
получается очень хорошая.
ПОЛЕВОЙ ТРАВОПОЛЬНЫЙ СЕВООБОРОТ
355
По всему, что сказано выше, понятно, что после травяного поля должно
следовать только растение, которое может использовать этот избыток азота.
И, кроме того, ясно,что доцжны быть приняты все меры к тому, чтобы предотврэ -
тить быстрое аэробное разложение органических остатков травяного поля. Этот
момент имеет и ещё одно агротехнически важное значение. Совершенно
очевидно, что если мы вспашем травяное поле под озимый хлеб, то эта вспашка
должна быть произведена не позже конца июня, т. е. почти непосредственна
после укоса трав, в то время, когда в почве, в особенности травяного поля,,
господствует минимум влажности. Минимум влажности есть синоним
максимума аэрации- Поэтому убитые вспашкой остатки трав под влиянием своей
вегетативной воды неминуемо подвергаются аэробному разложению, которое
остановить никакими мерами не удаётся, так как в процессе аэробного
разложения непрерывно образуется вода, которая и поддерживает необходимую для
разложения влажность. Поэтому при летней вспашке травяного поля уже
через две декады не удаётся найти в почве остатков корней или побегов травы.
Мало того, под влиянием избыточного притока усвояемых соединений азота
усиленная микробиологическая деятельность в почве вовлекает в разложение
и огромные количества уже имеющегося в почве перегноя.
Вследствие всего сказанного вспашка травяного поля производится осенью
с таким расчётом, чтобы кончить её перед самым наступлением зимних морозов.
8 этом случае весной, когда в почве господствует первый количественный
максимум влажности, аэробное разложение растительных остатков происходит
только в самом поверхностном горизонте почвы, перехватывая главную массу
кислорода, стремящегося проникнуть в почву. Если летом почва не
подвергается рыхлению, аэробный процесс чрезвычайно медленно проникает
в глубь её, не создавая в почве вредного одностороннего избытка легко
усвояемых азотных соединений. И лучшим растением, которое может
использовать все благоприятные условия такого поля, кроме пластовых зерновых и
льна, представляются яровые мягкие пшеницы, которые могут следовать за
травяным полем в течение двух лет подряд. Твёрдые пшеницы размещаются
и в луговом севообороте, где продолжительность использования смеси злака
и бобового не менее двух — трёх лет, и в зависимости от государственного
задания луговой севооборот может быть расширен до размеров главного
севооборота, а значение подчинённого тогда будет иметь полевой.
ГЛАВА ПЯТНАДЦАТАЯ
РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
Примитивные орудия обработки почвы, — Рало, — Сабан, — Система
«оборота пласта». — Анализ работы бороны. — Порог вредности работы
орудий. — Причины падения урошая по обороту пласта. — Объяснение
Либихом характера урооісайности при системе оборота пласта. —
Система обработки дернины взмётом. — Скимколътер. — Джойнтер. •—
Рухадловые плуги. — Плуги среднего типа. — Лущение дернины. —
Двойная вспашка.
До победы социалистического общественного строя, установившегося
после Великой пролетарской революции на территории одной шестой земного
шара в форме Союза Советских Социалистических Республик и начавшего
новую страницу в развитии человеческого общества, сельскохозяйственное
производство было одним из наиболее консервативных занятий человечества. В нём
мирно уживались многотысячелетние традиции и приёмы с последними
достижениями мировой техники. Особенно ярко это выразилось в развитии орудий
и систем обрабртки почвы. Здесь мы встречаем рядом с сабаном и ралом,
точные изображения которых имеются на пирамиде Хеопса, насчитывающей не
меньше 7 000 лет, самые совершенные орудия современной техники. Этот
момент находит полное оправдание при том историческом положении, при котором
капитализм обрекает сельское хозяйство на постоянное отставание и
чрезвычайно замедленное и противоречивое развитие. И технически совершенные
орудия сельскохозяйственного производства в этих условиях часто направлены
к более быстрому ограблению плодородия почвы, а через неё и общественного
богатства населения.
Примитивные орудия обработки почвы. Социалистический строй получил
в наследство от капитализма материальные производственные силы сельского
хозяйства, созданные в этих условиях. Приёмы и орудия обработки почвы
в наиболее резкой степени проявляют эти отрицательные условия капитализма.
Именно поэтому они, переносимые в социалистическое сельское хозяйство без
достаточно углублённой критики, причиняют социалистическому народному
хозяйству огромный вред.
Поэтому глава критического рассмотрения приёмов и систем обработки
почвы необходимо должна предшествовать изложению социалистических систем
обработки почвы. Только этим путём можно взять из древних систем
обработки почвы все те полезные моменты, которые выявлены многотысячелетним
опытом всех народов.
Понятно, что все приёмы обработки развились из приёмов обработки
дернины целинных земель. И из приёмов обработки целинной дернины вынужденно
развились целые системы обработки почвы вообще.
Трудно предположить, чтобы при прежних примитивных системах
обработки дернины предъявлялись какие-нибудь особые требования к обработке,
кроме требования уничтожения предшествовавшей растительности.
Рало. Прототипом орудий обработки целины было рало, рабочая часть
которого, ствол дерева, была стёсана в правую сторону и остриё которого
имело косой срез. Понятно, что такое примитивное орудие не могло
удовлетворять требованиям уничтожения старой растительности. Поэтому рало посте-
РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 357
пенно преобразовалось в сабан, состоящий из двух рал, которые давали
возможность легко приспособить две рукоятки к нему для более лёгкого
управления орудием.
Сабан* Кроме того, сабан давал более надёжный упор отвалу, в который
переходил крутой срез правого рала. В рале мы видим все зачатки настоящего
плуга. Вкось срезанное окончание рала, впоследствии окованное, представляет
аачатки лемеха. Левое рало представляет прообраз подошвы плуга..Срезанное
в правую сторону правое рало в соединении с доской представляет прообраз
отвала. Таким образом развился сабан у древних народов южных стран,
невидимому, в Китае, откуда через Ассирию он перешёл в Египет, Рим и Грецию.
В более северных странах развитие рала шло несколько иным путём.
Косой срез рала эволюционировал в палицу или отвал косули, но в этих ору-
• ¦ - - - •
Рис. 151. Существовавшая в старой России примитивная обработка
почвы ралом {и омачом) в «среднеазиатских владениях».
диях не сохранилось подошвы, почему они относятся к разряду
бесподошвенных орудий.
В порядке эволюции сабан получил и «чересло» (нож). В такой форме сабан
хотя и требовал огромных усилий, но уже мог уничтожить жизненность
первоначальной растительности целины.
Система «оборота пласта». На основе применения сабана развилась самая
древняя система обработки дернины, так называемый «оборот пласта». Он
характеризуется тем, что отрезает чрезвычайно широкий пласт, до 70 см,
в среднем 50 см, и глубина отрезаемого пласта доходит до 30 см, в среднем
20 см. Такие огромные пласты отвалом сабана перекидывались на 180°
и ложились плашмя на подпахотный слой. Эта обработка производилась с
середины лета до глубокой осени.
Анализ условий плодородия почвы, создававшихся при этой системе
обработки, ярко отражает развитие всех систем обработки почвы. При этом
анализе следует всё время держать в памяти два основных требования к
обработке почвы: 1) уничтожение жизненности предшествовавшей растительности
и 2) одновременность обеспечения посевов максимальными количествами воды
и усвояемой пищи. Что касается первого условия, оборот пласта достигал его
в совершенстве. Понятно, что природная растительность, погребённая под
огромной тяжестью пласта, заглушалась окончательно. Условия влажности
и наличия пищи будут видны из последующего.
358
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Тяжёлые пласты погребали не только экивые части растений, но и массу
мёртвого степного покрова. Таким образом, волосное сообщение пластов была
совершенно изолировано от подпахотного горизонта. Поверхности разрезов
пластов ножом были, понятно, лишены структуры, и масса распылённой почвы
втиралась в вертикальные разрезы
почвы. Все структурные элементы
нижней поверхности пласта также
истирались в пыль и под огромной
тяжестью пласта вдавливались в
нижнюю поверхность пласта.
Таким образом пласт после первых
же дождей конца лета и осени
покрывался почти непроницаемым
для воды слоем, и всё количество-
выпадавшего дождя скатывалось
но уклону поверхности степи.
При движении по
уклону'поверхности вода немедленно
проникала в вертикальные
промежутки между пластами и
распределялась слоем по поверхности
подпахотного горизонта в массе
органических остатков. Из этого слоя
вода проникала в подпахотный
горизонт, в котором она была
совершенно защищена от
непосредственного испарения в воздух.
В течение всей зимы проис-
ходили перегонка водяного пара
из нижних незамёрзших
горизонтов почвы и конденсация их вокруг ледяных кристаллов, в пластах и в
промёрзших частях подпахотного горизонта. Таким образом, запас воды к весне
следующего года достигал своей максимальной величины.
В поверхностных горизонтах пластов с осени начинался аэробный процесс
разложения только что отмерших органических остатков. Раз начавшись,.
PucJ152. Примитивные орудия обработки почвы,
применявшиеся на Украине и в б. Новороссии:
Л—рало; Б — малороссийский сабан,
развившийся из двух соединённых рал; В —
стальная копия сабана завода Рансома —
«Новороссийский колонистский плуг».
Рис. 153. Примитивная обработка почвы сабаном, применявшаяся в XIX в.
на * Украине.
этот процесс протекал безостановочно, независимо от условий влажностш
среды, в которой он совершался, и в тот я*е процесс аэробного разложения
вовлекалась и вся остальная масса органических остатков пласта. Под
влиянием высыхания пластов все растворимые соединения элементов пищи
растений, образующиеся при этом процессе, волосным током воды подтягивались-
в верхние горизонты" пластов, которые в случае продолжительных засух покры-
РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 359
вались белым налётом этих солей. И каждый осенний дождь смывал все эти
соединения и вносил их вместе с водой в промежутки между пластаки. Оттуда
они проникали и в подпахотный горизонт. Таким образом, в массе подпахотного
горизонта скоплялись оба элемента плодородия почвы в форме одновременного
и большого вапаса.
К наступлению момента весеннего посева пласты оказывались в
совершенно неперепревшем состоянии, главным образом, по причине ярко выражен-
Рис. 154. Схема положения пластов при вспашке оборотом.
вого анаэробиозиса в более глубоких слоях пластов под влиянием защитного
аэробного горизонта на поверхности и разрезах пластов.
Анализ работы бороны. Совершенно очевидно, что первой заботой весной
было создание рыхлого слоя почвы, в который можно было бы заделать семена.
Единственный способ создания этого рыхлого слоя было боронование, которое
и производилось весной во много следов. И эта операция носила название
Рис. 165, Оборот пласта. Растёртая полоса на каждом пласте —
результат прикрепления ненужного *пера». Совхоз Крёкшино, Московской области.
«надрать пуху». При работе бороны вся масса разрыхлённой почвы обращалась
в распылённое состояние, неизбежное при всякой работе бороны.
Анализ работы бороны приводит к следующим результатам. Рабочий
элемент бороны — зуб, который представляет клин совершенно независимо
от формы поперечного сечения зуба. Во всякой бороне зубья располагаются
в несколько последовательных рядов в таком порядке, что при движении
бороны аубья каждого последующего ряда проводят борозду в промежутках
между эубьями всякого переднего ряда. Зуб бороны под влиянием тяжести
360
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
бороны вонзается в почву, причём почва, ранее занимавшая место, которое
занято зубом, давлением боковых сторон зуба вминается в промежутки между
комками. При этом как вминаемая почва, так и часть почвы, в которую она
вминается, обращаются в распылённое состояние. Наблюдение показывает,
что эта область распылённой почвы равна двойной толщине обуха зуба. И во
время движения бороны вся масса почвы на всём протяжении следа зуба
обращается в пыль. Это — область вредной работы бороны.
Под давлением двух расположенных рядом зубьев бороны почва
растрескивается на глыбки двумя системами трещин, расположенных приблизительно
под прямым углом к наклону стенок зуба. Это — область полезной работы
вубьев бороны.
Но при движении бороны в эту область полезной работы врываются зубья
следующего ряда зубьев бороны и своим давлением приводят все
образовавшиеся глыбки во вращательное движение. Понятно, что при этом движении
глыбок стираются их грани трением друг
о друга и о поверхность зубьев, причём от
глыбок оттирается масса почвы в
распылённом состоянии. И этот процесс
повторяется в каждом последующем ряде
зубьев.
Порог вредности работы орудии.
Прямое определение показывает, что при
двух следах бороны количество
распылённой почвы достигает 60%. Чтобы оценить
значение этих 60%, нужно представить,
что если все неволосные промежутки
между комками почвы заполнены
распылённой почвой, то такая почва совершенно
утрачивает все свойства комковатой почвы
и после первого дождя сливается в
сплошную массу раздельночастичной почвы.
Количество распылённой почвы,
способное заполнить все неволосные промежутки
между комками почвы, колеблется от 23
до 35%, в среднем 30%.Эта величина и представляет порог вредности работы,
орудий. Очевидно, что 60% далеко перешагнули этот порог вредности.
Поэтому борона у всех народов считается орудием вредным. Наиболее ярко это
признание вредности бороны сказывается в правиле, принятом у всех народов
и заключающемся в том, что зяблевая вспашка ни при каких условиях не
боронуется.
Под влиянием боронования пласты, поднятые оборотом дернины, весной
чрезвычайно быстро высыхают, так как после первого же дождя поверхность
почвы сплывается в сплошной бесструктурный слой. Это свойство оборота
пласта вызывает как обязательное следствие весьма ранний посев, которым
используется весенний запас воды в почве для того, чтобы проросшее зерно
твёрдой пшеницы, которая всегда высевалась первым хлебом при системе
оборота пласта, успело возможно рано дойти своими корнями до подпахотного
горизонта. Раз всходы пшеницы достигли корнями подпахотного горизонта,
огромный урожай был обеспечен. В подпахотном горизонте запас воды очень
велик и совершенно изолирован от испарения, помимо растений, верхними
пластами. Твёрдо укоренившийся приём посева первым хлебом по пласту
только твёрдых пшениц указывает на то, что в дальнейшем развитии для
пшеницы было неважно то, что в почве господствуют чисто анаэробные условия.
Твёрдые пшеницы (вид durum) представляют растения микотрофные, способные
питаться в условиях чистого анаэробиозиса и нахождения элементов пищи
в состоянии органического вещества.
і-і'іТТТі
Рис. 156. Два звена современной
тяжёлой борони.
РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 361
В дореволюционной России огромные пространства земель Заволжья
принадлежали Удельному ведомству, и они сдавались в аренду всем желающим
при непременном условии соблюдения севооборотов переложной системы.
Первым хлебом этих севооборотов была твёрдая пшеница. По данным
Удельного ведомства, средний урожай пшениц первого года после перелога
колебался около 400 пудов на десятину, или около 66 ц с гектара.
На второй год после вспашки перелога почва находилась приблизительно
в том же состоянии, как и в первый год. Толстые пласты ещё не подверглись
разложению, и обработка их должна была ограничиться весенним
боронованием. Условия влажности подпахотного горизонта немногим отличались от
тех же условий в первом году, несмотря на то, что осенние дожди не были
в состоянии проникнуть глубоко в почву вследствие её бесструктурного
состояния. Но запас воды предыдущего года был настолько велик, что он не мог
быть исчерпан даже большим урожаем пшеницы, и, кроме того, он
возобновлялся зимней перегонкой воды из нижних незамёрзших горизонтов. Поэтому
при соблюдении того же весьма раннего посева урожай твёрдой пшеницы и на
второй год мало отличался от урожая первого года.
Рис. 157. Схема распределения волосных и неволосных
промежутков между частичками и структурными элементами почвы
бесструктурной (а) и при различном (6 и в) расположении
комков в структурной почве (по Аэребоа).
Причины падения урожая по обороту пласта. К концу второго года пласты
разложились настолько, что только внутри каждого пласта ещё сохранялась
структура дернины, но почву можно было уже обрабатывать тем же сабаном.
Совершенно независимо от того, когда производилась эта вторая
обработка, носившая название оборота, вся поверхность вспаханной почвы
покрывалась квадратными дернинками — остатками полуразложившихся пластов.
И единственный способ избавиться от этих дернин, которые, понятно, мешали
посеву, было беспощадное боронование до тех пор, пока обрывки дернины не
разрушались в пыль.
После такой обработки, которая уничтожала слой органических остатков,
изолировавший пласты от подпахотного горизонта, вся масса почвы плотно
прилегала к подпахотному горизонту. Устанавливалось сплошное волосное
сообщение подпахотного горизонта с верхними слоями почвы. Понятно, что
весь запас воды в почве становился в полную зависимость от частоты
выпадающих дождей. Начиная с этого третьего посева изменялся и характер хлебов.
Твёрдые пшеницы уже не высевались. Их место занимала мягкая пшеница,
урожай которой сразу принимал стихийный характер. Вместе с тем чрезвычайно
возрастала и засорённость посевов. Она же была главной причиной
прекращения посевов твёрдой пшеницы, которая отличается очень медленным
первоначальным развитием и поэтому требует или очень чистых от сора полей, или
непременной полки.
Возрастающая засорённость посевов принуждала бросить посев пшеницы
и перейти на культуру серых хлебов. Через два года их культуры поле снова
забрасывалось в продолжительный перелог.
Таким образом, культура велась 5—7 лет, после чего почва признавалась
выпаханной, и она забрасывалась в перелог.
362
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Из приведённого описания совершенно ясны причины быстрого
наступления выпаханности почвы при системе вспашки оборотом пласта.
В сущности, вся обработка велась бороной, и все недостатки этого орудия
ярко сказывались и приводили к утрате почвой условий её плодородия^ к обра-
гцению почвы в бесструктурную массу.
Во всех странах Западной Европы до начала XIX столетия господствовала
обработка почвы оборотом пласта. При этом характер плугов хотя и отличался
в той или другой степени от своего прототипа — сабана, но сохранял основной
принцип обработки почвы оборотом пласта. Поэтому в тех странах, где
переложная система не перешла окончательно в паровую систему, характер
урожайности носил один и тот же признак: два первых года — высокие урожаи^
не зависящие от притока атмосферной воды, и после двух первых урожаев
кривая урожайности приобретала характер типичной стихийной кривой, т. е.
очень невысокая средняя величина при огромных и непредвидимых
колебаниях.
Объяснение Либихом характера урожайности при системе оборота пласта.
Этот характер кривой получил объяснение от Либиха на основе минеральной
теории питания растений, которая в это время окончательно победила
господствовавшую раньше тэеровскую гумусовую теорию. Либих обратил внимание,
на контраст двух первых высоких урожаев и низкой средней урожайности
второй части кривой.
Огромный контраст урожайности этих двух периодов Либих объяснил так,
как он только мог объяснить её, согласно современной ему степени развития
естественных наук. Высокую урожайность после многолетней (15—20 лет)
залежи он объяснил тем, что за' этот период, когда элементы пищи растений
не отчуждались из почвы, а возвращались в неё с экскрементами пасущихся
на перелоге животных, шло накопление элементов пищи растений вследствие
выветривания минеральной части почвы. Этим он объяснял значительное
количество фосфора и калия, которые содержались в первых двух высоких
урожаях зерновых хлебов (пшеницы). Содержание в первых двух урожаях
пшеницы повышенного количества азота, которое особенно резко бросалось в глаза,
было объяснено продолжительным периодом, в течение которого минеральная
часть почвы могла поглощать из воздуха аммиак, присутствие которого в
атмосфере было уже известно. Всё количество урожаев пшеницы первых двух лет
после перелога безвозвратно отчуждалось из почвы, так как пшеница как
торговый продукт реализовалась в городах и промышленных центрах. Поэтому
через два года уже наступало оскудение почвы главными элементами пищи
растений, азотом, фосфором, калием. Оскудение это не могло быть пополнено
в течение одного года медленно протекающим процессом выветривания почвы,
что и вызвало резкое падение средней урожайности. '
Это объяснение, чисто теоретическое, не основанное на анализах почвы,
казалось объясняющим эту контрастность. Но оно не могло объяснить причин
огромных колебаний стихийной кривой, которые так и остались неизвестными.
Выветривание горных пород под влиянием агентов атмосферы было уже
достаточно хорошо изучено, главным образом, работами Добрэ и отчасти самого
Либиха.
Сопоставляя две эти предпосылки, Либих и его последователи-агрикуль-
турхимики пришли к выводу, что главной причиной медленности
выветривания при господствовавшей системе оборота пласта была недостаточно развитая
поверхность соприкосновения почвы с атмосферой. И как результат этого
заключения был вывод, что при обработке почвы всё внимание должно быть
обращено на увеличение поверхности соприкосновения почвы с воздухом.
При этом за поверхность почвы английские конструкторы во главе с Бэйлеем,.
создавшие новый винтовой плуг, принимали дневную поверхность поля,
совершенно забыв о том, что почва представляет рухляковое тело, обладающее
чрезвычайно сильно развитой внутренней поверхностью.
РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 363
Система обработки дернины взмётом. Вместо оборота пласта был предложен
приём обработки почвы, который^в дореволюционной России получил название
взмёта.
Взмёт отличался от оборота прежде всего размерами пласта. Ширина
пласта при взмёте колеблется от 20 до 25 см при глубине около 15 см. Эти пласты
¦оборачивались плугом с
винтовым отвалом (рис. 159)
и укладывались так, что
предыдущий пласт всегда
частично перекрывался
последующим и поверхность
вспаханного поля
представляла ряд параллельных
борозд-канавок,
образованных нижней, тыльной
стороной предыдущего пласта
и обрезом последующего. Пласты укладывались под углом приблизительно в
45° к горизонту и соприкасались с подпахотным горизонтом одним ребром.
Длинный винтовой отвал английского плуга для взмёта едва разрыхлял пласты.
Рис. 158. Схема положения пластов
взмётом.
при вспашке
Рис. 159. Однокорпусный английский плуг с укороченным винтовым отвалом
(среднего типа). Впереди главного корпуса (а) помещается скимколь-
тер (б) и перед ним ноне (в).
При-этом прежде всего сказалось несовершенство уничтожения
жизненности дернины. На месте соприкосновения пластов в бороздке, куда
скатывалась вся дождевая вода, многолетние травы, подземные побеги и узлы кущения
которых здесь оставались
§ I sy У \ У \ У неприкрытыми почвой,
быстро давали новые побеги,
и всё поле покрывалось
как бы рядовым посевом
тех трав, для
уничтожения которых была произ-
а
щттытт
тшммттт
12 3
Рис. 160. Схема положения пластов при вспашке винто- р ' г\
вым плугом, со скимколыпером: 1 — положение пласта і^КИМКОЛЬТвр. ото ПО-
посл? последовательного прохода ножа (а) скимкольтера влекло за собой необходи-
(б) и лемеха корпуса (в); 2 — положение пласта после мость придачи этим плу-
прохода отвала корпуса; 3 - окончательное положение гам скимкольтера (skim-
пластов. , апп\ г\
coulter, рис. 159). Он
представляет небольшой
плужный корпус, все рабочие элементы и поверхности которого непараллельны
одноимённым поверхностям главного корпуса плуга. Этой частью плуга, помещаемой
непосредственно позади ножа, с полевой стороны дерновой поверхности
каждого пласта вырезывался треугольный пластик дернины, который сбрасывался
сначала на поверхность пласта и по ней сползал при оборачивании пласта на
дно борозды.
36;
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
После того как оборачивался главный пласт, дно бороздки между пластами
само собой засыпалось почвой, осыпавшейся из свежего разреза, сделанного
скимкольтером, и отмеченное выше прорастание пластов было приостановлено.
Джойнтер. Американские конструкторы изменили конструкцию скимколь-
тера в так называемый джойнтер. Вся разница между ними заключалась
в том, что джойнтер отрезает не, треугольный, а прямоугольный пластик,
захватывающий все жизнеспособные элементы дернины, и сбрасывает их, так
же как скимкольтер, на дно борозды. Пласты, таким образом, при наклоне
в 45° прилегают к
следующему пласту
образующимся вырезом.
Далее оказалось,,
что каковы бы ни были
условия погоды,
органические остатки
пластов взмёта почти
совсем не разлагались.
Это было справедливо
приписано слишком
малому разрыхлению пластов на длинных отвалах, и последние стали сильно
сокращаться по длине (рис. 164).
Несмотря на эти усовершенствования, дернина к весеннему посеву не
успевала достаточно разложиться в мало разрыхлённых пластах. Чтобы создать
слой рыхлой почвы для посева, приходилось прибегать к бороне. Так как
бороновать поперёк наклонных пластов, не опрокинув их в первоначальное
положение, было невозможно, то приходилось бороновать только вдоль пластов,.
что требовало большего числа следов.
После первого года культуры пласты не успевали в достаточной мере
разложиться, потому что с поверхности они были покрыты распылённой путём
Рис.
161. Схема положения пластов при вспашке
ганскими плугами с джойнтерами.
амери-
Рис. 162. Простой рухадловый плуг Василъчи-
кова. Отличие его от рухадла Шверца в том,
что отвал последнего чугунный, а здесь железный.
Рис. 163. Цилиндрический
отвалі А — вид сбоку;
Б — проекция.
бороньбы почвой, с трудом пропускавшей воздух. Поэтому после второй вспашки
вся поверхность поля оказывалась покрытой полусохранившимися кусками
дернины. Чтобы избавиться от мешающих посеву кусков дернины, поле
подвергалось усиленной бороньбе, пока дернина не оказывалась вся раетрёпанной
и органические остатки свезёнными бороной на обочины полей.
Результаты такой «улучшенной» обработки ясны. Урожайность после
такой обработки сразу приобретала характер стихийной кривой. Высокие
урожаи первых двух лет при обработке пласта оборотом были отсечены, и ка-
бинетные теоретические выводы Либиха не нашли на практике подтверждения.
Почва уже на третий год совершенно лишалась структуры.
РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ 365
Рухадловые плуги. Недостатки системы вспашки взмётом чаще всего
приписывали недостаточно рыхлящей способности винтовых отвалов. Попытка
исправить этот недостаток в наиболее яркой форме выразилась в изобретении
Шверцом рухадлового отвала, который представлял простую поверхность
кругового цилиндра. При посредстве цилиндрического отвала удалось
достигнуть удовлетворительного крошения пласта. Но он оказывался
удовлетворительным только при вспашке незадернелых, притом спелых мягких почв.
Под спелой почвой разумеют состояние её влажности, колеблющееся около
50—60% её наибольшей волосной влагоёмкости. В таком состоянии влажности
почва, независимо от состояния структуры,
рассыпается на мелкие комки, прочность
которых, однако, не обеспечивается таким
состоянием влажности, так как она зависит от
содержания прочного перегноя. При обработке рухад-
ловым плугом дернины и почв мягких в более
сухом состоянии крупные сухие глыбы и куски
дернины неизменно оказывались на
поверхности ПашНИ. ДЛЯ ИХ уНИЧТОЖеНИЯ ПРИХОДИЛОСЬ рис 16^ Проещия укороченного
применять катки-глыбодробы или для дер- винтового отвала.
нины зубовые бороны или дисковые
культиваторы со всеми отрицательными последствиями, о которых сказано
выше.
Плуги среднего типа* Конструкторы плугов, считая преимуществом
винтовых отвалов совершенство их оборачивания пласта и совершенство
рухадлового плуга — энергичное крошение пласта, пытались создать отвалы так
называемого среднего типа. В этих отвалах они стремились соединить
преимущества и винтовых, и рухадловых отвалов. Конструкторы разных наций пошли
по трём главным путям в создании таких средних отвалов.
Английские конструкторы шли путём сокращения длины отвала (рис. 159 и
164), чем, очевидно, достигалось усиление крошения пласта. Шведские заводы
шли путём придания передней части
отвала (груди) винтовой поверх -
ности, а задней части
отвала—цилиндрической поверхности рухадла.
Американские конструкторы придали
Рис. 166. Проекция корпуса
шведского плуга.
груди отвала форму цилиндра, а задней части отвала —винтовую
поверхность.
Последняя форма, американская, была усвоена русскими
дореволюционными заводами и кустарными мастерскими для производства крестьянских
плугов, известных под названием «орликов», потому что американские
прототипы этих плугов назывались орлиными плугами.
Несмотря на все ухищрения конструкторов, которые надеялись соединить
все достоинства предшест овавших двух типов плугов, отвалы среднего типа
соединили в себе все недостатки обоих типов.
Рис, 165. Шведский плуг.
366
ЧАСТЬ ВТОРАЯ—ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Лущение дернины. Для «борьбы» с дерниной Розенбергом-Липинским
была разработана новая система основной обработки под названием лущения
дернины, в основу которой был положен принцип высушивания дернины.
Посредством специального лущильника (рис. 168) дернина разрезалась на
узкие, в 18—20 см, и неглубокие, 10—12 см, пласты. Теоретически лущильник
должен был ставить эти пласты на узкую их сторону, практически же
получалась беспорядочная мелкая вспашка дернины. Но, несмотря на неудачу
конструкции лущильника, цель лущения
достигалась. Неправильно набросанные мелкие пласты
дернины быстро высыхали.
Высушенные пласты дернины разбивались
усиленным боронованием, причём растительные
остатки дернины сволакивались бороной на края
полей и там сжигались. После лущения дернины
Рис. т. Проекция среднего почва сРазУ переходила в разряд мягких и могла
отвала американского ти- Дальше обрабатываться рухаДЛОМ.
па, перенятого конструк- Как система основной обработки почвы для
торами дореволюционных рус вспашки дернины, лущение в том виде, как его
ски* «крестьянских плугов», предложил Розенберг-Лишшский, нигде не сохра^
нилось* Но принцип лущения был с успехом
использован при разработке системы культурной зяблевой обработки
почвы.
Так развивалась обработка почвы. Основная причина уродливости этого
развития лежит в тех социальных условиях капиталистического сельского
хозяйства, которые тормозят научное земледелие и, в частности, правильную
обработку почвы. Это развитие конкретно шло под влиянием практических
требований мелкого, частнособственнического, часто хищнического сельского
хозяйства. Несовершенство приёмов и орудий обработки старались устранить
конструкторы-инженеры, которые приложили все возможные старания, чтобы
создать конструктивно совершенные орудия. Но инженеры-конструкторы не
могли быть компетентными в
агрономических вопросах
обработки почвы. Их старания были
направлены по неправильному
пути механизации
агротехнически отрицательных,
производственно вредных элементов
обработки вместо того, чтобы
стремиться к их полному
уничтожению путём коренного
изменения принципа основной
операции обработки,
несовершенство которой служило
причиной введения в систему
обработки отрицательных
моментов. Научная же сторона раз-
Ямс. 168. Лущильник Розенберга'Липинского
Эля лущения дернины.
вития учения об обработке тормозилась и в сильной степени была
подавлена агрикультурхимическим направлением изучения почвы, с одной
стороны, и морфологическим направлением почвоведения, потерявшим связь
с производством, с другой стороны.
Двойная вспашка. В середине прошлого столетия вопрос обработки
дернины приобрёл в Западной ^Европе значительную остроту под влиянием
всеобщего распространения полевого травосеяния. Стало ясным, что основная
обработка почвы оборотом пласта и взмётом уничтожает все положительные
результаты, достигаемые полевым травосеянием. Начала распространяться,
известная местами (Англия, Германия) уже давно, система двойной вспашки.
РАЗВИТИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ П0ЧВ1Д
367
Эта система обработки состояла в том, что одновременно в одной борозде
работали два рухадловых плуга. Передний плуг, поставленный на небольшую
глубину, сбрасывал в борозду верхний слой дернины, и задний плуг,
поставленный на полную глубину, требуемую непосредственной целью вспашки,
засыпал дернину рыхлой почвой. Технический эффект этой системы обработки был
поразительный, и полное уничтожение потребности в работе бороны примиряло
до известной степени с экономическим несовершенством этой системы.
Система двойной вспашки была лишь переходной ступенью к системе
культурной вспашки, разработанной Рудольфом Сакком и в течение менее
одного десятилетия вытеснившей в Западной Европе все другие системы
обработки.
ГЛАВА ШЕСТНАДЦАТАЯ
ОСНОВЫ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ ПЛУГОМ С ПРЕДПЛУЖНИКОМ
(КУЛЬТУРНАЯ ВСПАШКА)
Организационно-экономические несовершенства «двойной вспашки».
—Предплужник Рудольфа Сакка. — Технологические свойства пласта. -—
Принципы возвращения верхнему горизонту утрачиваемых им свойств. —
Теоретические основы вспашки плугом с предплужником. — Рабочие
элементы культурного плуга. ¦— Правила сборки культурного плуга, —
Форма отвала культурного плуга. — Работа волокуши. — Гвоадёвка. —
Углубление пахотного слоя подзолов. — Углубление пахотного горизонта
солонцов. — Углубление пахотного горизонта чернозёмов. — Работа
фрезерной машины, — Плуг Хэмшо. — Бороньба как приём ухода
за растением. — Катки-.
Применявшаяся особенно широко в Вестфалии и Западной Пруссии так
называемая двойная вспашка правильно разрешала технические вопросы
обработки почвы, но была неприемлема с точки зрения
организационно-экономической.
Организационно-экономические несовершенства «двойной вспашки».
Несовершенство этой системы заключалось в чрезвычайной медленности её
выполнения. Дело в том, что совершенно очевидно вторую борозду можно было
начать вспашкой только после прохода второго плуга, что исключало
возможность как применения нескольких плугов на одном поле, так особенно
применения многокорпусных плугов. Экономические же неудобства этой системы
заключались в невозможности правильного использования силы живых
двигателей, так как система была введена ещё при господстве конной тяги. А
введение начавшей развиваться моторизации вспашки применением системы
Говарда с паровым локомобилем или системы Фоулера с двумя локомотивами
было невыполнимо вследствие неосуществимости применения многокорпусных
плугов для двойной вспашки.
Усилие, требующееся для вспашки как первым, так и вторым плугом,
было слишком велико для одной лошади вследствие того, что эта система
требовала как минимума глубины вспашки в 20 см. И одновременно работа каждого
из двух плугов была слишком легка для пары лошадей. Поэтому мощность
лошадей не могла быть использована полностью.
Предплужник Рудольфа Сакка. Эти неудобства двойной вспашки были
окончательно разрешены гениальным по своей простоте изобретением Рудольфа
Сакка, которое заключалось в введении новой детали плуга, так называемого
предплужника.
Часто приходится слышать наименование предплужника дерноснимом,
что представляется совершенно неправильным вследствие сужения роли
предплужника и сведения её к обработке только задернелой почвы. Между тем
предплужник должен применяться при вспашке безразлично как дернины,
так и мягкой почвы или жнивья. И предплужник снимается только при летней
обработке парового поля.
Рудольф Сакк содержал небольшую ремонтную мастерскую для починки
сельскохозяйственных орудий и не был ни агрономом, ни инженером, что тем
более подчёркивает гениальность простоты его изобретения.
Технологические свойства пласта. Чтобы ясно представить принцип
вспашки плугом с предплужником, нужно сосредоточить внимание на
технических, производственных свойствах пласта, почти не изучавшихся до Рудольфа
Сакка.
ОСНОВЫ КУЛЬТУРНОЙ ВСПАШКИ 369
Пласт всякой почвы, культурной, или находящейся под покровом
природной растительности, или искусственно созданной дернины, резко разделяется
на два горизонта, отличающихся по своему отношению к основной эадаче об*
работки почвы, приданию ей комковатой структуры.
Верхний горизонт может отличаться большой влажностью, и после
определённого для каждой почвы предела влажности он становится пластичным,
т. е. способным легко изменять объём всей своей массы, принимать любую
форму и сохранять эту форму после высыхания. Другими словами, он при
обработке принимает форму ленты.
Или он может отличаться меньшей влажностью, и вместе с уменьшением
влажности будут расти его связность (т. е. величина сопротивления силам,
I ,..,;.:.:.v?-.:..x- - і ¦-¦¦-
Рис. 169. Применявшаяся в середине XIX в. вспашка канатным плугом с двумя
паровыми локомотивами Фоулера.
стремящимся разъединить слагающие его частички, а следовательно, и
обработке) и склонность образовывать глыбы.
Верхний горизонт почвы, покрытый многолетней травянистой
растительностью, отличается бдлыиим содержанием живых и мёртвых корней и побегов
растений. Эти элементы увеличивают в значительной степени сопротивление
почвы разрыву, и пласт в сильной степени приобретает при вспашке упругость
и склонность разрываться на дернины.
Сельскохозяйственное использование почвы, особенно при уборке урожая,
всегда связано с передвижением по поверхности поля людей, тракторов,
животных, повозок, поэтому верхний горизонт почвы всегда более уплотнён.
Насколько влияет уплотнение почвы на величину её связности, видно из
результатов ниже приведённого опыта проф. А. А. Фадеева:
Влажность почвы (в весовых Связность почвы (в г ва 1 кв. си)
процентах) неупютнбнной упютнённой
3*5 2400 12000
1,5 4250 44000
Эти числа одновременно демонстрируют и огромное возрастание так
называемого сопротивления почвы на скалывание при её высыхании.
Под влиянием такого сильного возрастания связности почвы при её
уплотнении верхний горизонт утрачивает способность крошиться и при обработке
24 Почвоведение*—236
370
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
отваливается глыбами. Вероятно, всякий припоминает неоднократно
виденную картину вспаханного поля, по которому до вспашки была протоптана
тропинка. Направление тропинки ясно заметно по большим глыбам, поднятым
на месте, где она проходила.
Наконец, в верхнем горизонте почвы при всяких условиях сильнее, чем
в нижних горизонтах, выражен аэробный процесс разложения органического-
вещества. Но в процесс полного разложения мёртвых органических остатков
вовлекается и перегной почвы. Очевидно, что вместе с уничтожением перегноя
и структура почвы будет уничтожаться. Кроме того, верхние горизонты почвы
приходят в соприкосновение с капельножидкой атмосферной водой, и она
действует не только механически на разрушение структуры, но и облегчает егс.
путём выщелачивания поглощённого иона кальция.
Содержащийся всегда в атмосферных осадках аммоний замещает
поглощённый перегноем катион кальция, который вытесняется в нижние горизонты
почвы. Лишённый катиона кальция перегной, как мы уже знаем, теряет свою
прочность и цементирующие свойства.
Насколько велико влияние структурного состояния почвы на изменение
её связности, видно из следующих чисел:
Влажность почвы (в весовых
процентах)
3,5
1,5
Связность почвы (в г на 1 кв. см)
Размеры комЕОВ лочвы Раздельночастичная почва
2—1 мм 1—0,5 мм природная уплотнённая
670
700
1115
1880
2 400
4 250
12000
44000
Под влиянием всех этих моментов, которые в различных почвах могут
проявляться с разной силой и в разнообразных комбинациях, верхний
горизонт пласта органически не способен крошиться. Его можно искусственно
раздробить на мелкие куски в случае преобладания в нём связности, что
наблюдается на сухой почве жнивья. Но эти искусственные комки не будут и не могут
обладать прочностью, и поэтому под влиянием первого прикосновения
дождевой воды эти комки вновь расплывутся в сплошную бесструктурную массу.
В случае преобладания в верхнем слое пласта упругости вследствие
содержания органических остатков, что мы наблюдаем на дернине приёмы
боронования или разрезывания дисками, при помощи которых мы можем измельчить
дернину, неминуемо приведут к полному разрушению 50—60% всех комков.
Результат будет тот же, что и в первом случае.
Нижний горизонт пласта представляет во всех отношениях полную
противоположность верхнему.
Нижний горизонт обладает способностью крошиться, верхний же не
обладает этим свойством ни в какой мере.
Стремление придать верхнему горизонту пахотного слоя прочную
комковатую структуру посредством обработки есть стремление достигнуть
недостижимого.
Тысячелетний опыт всех народов мира, производивших мелкую вспашку
на 10—12 см с последующими обработками боронами и катками^ подтверждает
этот вывод.
Принципы возвращения верхнему горизонту утрачиваемых им свойств.
Поэтому наиболее совершенным способом обезвредить этот верхний горизонт,
утративший свои технические производственные положительные свойства,
будет удаление его и замена новым горизонтом, обладающим необходимыми
производственными свойствами.
А верхний горизонт нужно поставить в такие условия, в которых он мог
бы восстановить свои первоначальные свойства, способность крошиться и
приобрести прочность придаваемой ему структуры. Нужно прежде всего
обеспечить этому слою невозможность действия на него капельножидкой
атмосферной воды, особенно воды/сбдержащёй в растворе соли аммония, ибо это
ОСНОВЫ КУЛЬТУРНОЙ ВСПАШКИ 374
фактор, разрушающий структуру, и в его присутствии все другие меры будут
недействительны.
Нужно удалить все причины механического разрушения структуры и, по
возможности, ослабить аэробное разложение органического вещества, чтобы
дать возможность накопления в нём перегноя. Комбинация таких условий
создаётся в нижнем горизонте пахотного слоя.
Влияние содержащей аммонийные соли капельножидкой воды
атмосферных осадков будет целиком парализоваться верхним горизонтом. Вода будет
проникать в нижний горизонт в форме медленного тока волосной воды, проби*
рающегося по поверхности бесчисленных комков верхнего горизонта.
Медленность тока будет обусловливаться тем, что на своём пути вода будет восполнять
яапас воды верхних комков, иссушенных растениями. Вместе с тем аммоний,
содержащийся в воде, будет поглощён перегноем верхнего горизонта, и на его
место станет вытесненный кальций, который будет поглощаться перегноем
нижнего горизонта.
Кроме того, в верхнем горизонте будет совершаться энергичный аэробный
распад органических остатков, и в числе прочих солей будут освобождаться
сернокислые и азотнокислые соли кальция, способные при ионизации выделить
катион кальция. Эти соли будут растворяться водой, омывающей комки
верхнего горизонта с их поверхности, на которой и совершается процесс распада
органического вещества; перегной почвы нижнего горизонта постепенно будет
насыщаться катионом кальция, и будет восстанавливаться прочность
структуры почвы нижнего горизонта.
Наконец, хорошо выраженный аэробный процесс верхнего горизонта будет
служить лучшим фильтром для задержки проникновения свободного
кислорода воздуха в нижние горизонты, и по мере углубления всё более будет
затухать аэробный процесс, и всё ярче будут выражаться условия анаэробиозиса,
наличие которых обеспечит накопление перегноя в нижнем горизонте, даже
на жнивье однолетних растений.
Одно из главных условий правильной системы обработки — это
категорическое требование осенней вспашки, производимой, по возможности, тотчас за
уборкой урожая. Это требование настолько важно, что в Западной Европе
уборка хлебов производится непременно в направлении будущей вспашки,
и бабки, крестцы или суслоны ставятся в один, по возможности, густой ряд,
чтобы иметь возможность одновременно с уборкой начать и вспашку на зябь,
которая заканчивается в один день с окончанием возки снопов.
Полное объяснение требования ранней зяблевой вспашки заключается
в следующем. Процесс анаэробного разложения, при котором образуется
перегной, обусловливающий прочность почвы, требует как исходного материала
непременно неразрушенных органических остатков в виде корней, жнивья
и т. д*
Все культурные однолетние растени принадлежат к степной
растительной формации, существенное свойство которой — обязательное разрушение
органических остатков её представителей исключительно аэробным процессом.
Это разрушение протекает настолько энергично, что уже через две декады после
уборки однолетних растений никаких следов отмерших корней в почве не
остаётся. Аэробный процесс целиком разрушает все органические остатки.
Поэтому в почве при поздней осенней вспашке жнивья не будет материала для
-образования свежего перегноя. Так как «выход» перегноя по отношению к
количеству разрушенного мёртвого органического вещества очень невелик, то
понятна и торопливость со вспашкой, — аэробный процесс не ждёт.
Что касается уже содержащегося в почве перегноя, то он для поддержания
жизнедеятельности анаэробных бактерий непригоден. Он состоит преимуще-'
ственно из ульмина, отброса анаэробного же процесса, и может быть разрушен
только аэробным процессом, который в нижнем горизонте представлен очень
несовершенно.
372 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Если к моменту уборки почва сильно пересохла, то немедленная пахота на
полную глубину может оказаться неосуществимой. В таком случае
применяют мелкое лущение. Поверхностные глыбки создадут изолирующий горизонт,
и почва вскоре становится влажной, после чего следует немедленно приступить
к глубокой вспашке.
Теоретические основы вспашки плугом с предплужником. На
вышеизложенном построены теоретические основы вспашки плугом с предплужником.
Она состоит в том, что пласт оборачивается в два приёма. Сначала
оборачивается предплужником разломленный на грубые глыбы или разорванный на
дернинки верхний горизонт пахотного слоя, неразбитый и неразрезанныйт
а разломившийся на крутом рухадловом отвале предплужника по поверхностям
наименьшего сопротивления массы почвы.
Верхний горизонт, опрокинутый в борозду, засыпается главным корпусом
плуга комковатой массой почвы нижнего горизонта, способного крошиться
и обращенного в комковатую, почти не содержащую пыли массу на поверхности
также крутого рухадлового отвала.
Рис. 170. Однокорпусный конный плуг Р. Сапка с предплужником
для культурной вспашки.
Рудольфу Сакку удалось сконструировать один плуг, соединивший в своей
работе все выгодные элементы двойной вспашки двумя плугами и отвечающий
как техническим, так и экономическим и организационным требованиям,
предъявляемым вспашке.
Рабочие элементы культурного луга. Рабочие элементы плуга Сакка
состоят из главного корпуса, слагаемого лемехом и отвалом, из ножа и
предплужника (рис. 170). Предплужник представляет точную уменьшенную копию
главного корпуса. Это — рухадловый отвал с очень крутым лемехом. Все
рабочие поверхности предплужника строго параллельны соответствующим
поверхностям главного корпуса. Этим предплужник существенно отличается от
скимкольтера английских плугов и джойнтера американских плугов.
Рудольфу Сакку пришлось решать довольно трудную конструктивную
задачу. Все плуги старых систем без предплужников, изготовлявшиеся главными
западноевропейскими заводами, были рассчитаны на полное использование
силы пары крупных лошадей. Введением предплужника вносится второй корпус
с ножом, лемехом и отвалом, который, как показывает опыт культурной вспашки,
требовал усилия, превышающего силы одной лошади (брабансона), т. е.
требовал бы прибавки третьей лошади. Рудольф Сакк задался целью ввести новый
корпус предплужника, не увеличивая силы тяги плуга. Чтобы ясно отдать
себе отчёт, каким образом удалось ему осуществить свою идею, нужно
подвергнуть анализу сопротивление различных рабочих элементов плуга.
ОСНОВЫ КУЛЬТУРНОЙ ВСПАШКИ 373
Если определить раздельно силу тяги ножа, лемеха и отвала, то получится
такое соотношение. Нож потребляет в своей работе 40% общего количества
затрачиваемых на вспашку усилий. Лемех и отвал потребляют каждый по 30%.
общего усилия (конечно, эти величины средние). Кроме того, если расчленить
работу верхней половины ножа и его нижней половины, то окажется, что
верхняя половина потребляет 75% всех усилий, потраченных на работу ножаг
а нижняя половина — остальные 25% их. Это станет понятным, если
вспомнить, что верхняя половина пласта отличается наибольшей связностью и
ножу приходится здесь работать как «на скалывание», так и на преодоление
трения. У нижней части ножа работа на скалывание совершенно отсутствует,
и в работе ей приходится преодолевать только трение. Лемеху главного корпуса
приходится затрачивать работу на разрушение всех комков по пути его разреза,
а дальше приходится преодолевать только вес пласта. Лемех предплужника,
кроме тех же затрат работы, должен ещё производить работу на скалывание
верхнего горизонта, неспособного крошиться. Совершенно так же и работа
отвалов предплужника и главного корпуса будет отличаться тем, что отвалу
главного корпуса приходится преодолевать только трение пласта и его вес,
а отвалу предплужника, кроме тех же моментов, придётся преодолевать
значительное сопротивление верхнего горизонта пласта на скручивание и
измельчение на глыбы. Таким образом, введение нового корпуса должно бы
увеличить затрату энергии на его работу больше чем вдвое.
Рис, 171. Современный тракторный многокорпусный плуг
с предплужниками.
Правила сборки культурного плуга. Рудольф Сакк решил свою вадачу
таким образом. Прежде всего он совершенно упразднил нож впереди
предплужника и принуждён был оставить его только у главного корпуса вследствие
требования правильной вспашкой чистоты нижней части борозды, по которой
пойдёт бороздное колесо и от чего зависят правильность следующей борозды
и отсутствие огрехов.
В таких условиях нож главного корпуса потребует только 25% всей работы
ножа. А так как вся работа ножа выражается в 40% общих ватратсилы,тоего
работа в нижней половине потребует,одну четверть от 40%, т, е. 10% всей
работы плуга.
Одной этой экономии хватило бы на введение предплужника. Но так как
лемех и отвал предплужника работают в самых тяжёлых условиях, то, очевидно,
нужно ещё больше облегчить эту работу. Это облегчение было достигнуто
Сакком тем, что он уменьшил ширину захвата предплужника на одну треть
по сравнению с захватом главного корпуса.
Таким образом, отрез пласта предплужника от невспаханного поля и отрез
его лемехом одной трети ширины пласта был заменен отрывом или
откалыванием пласта. Это означает следующее. Прежде всего всякий отрыв, или
откалывание, происходит по поверхности наименьшего сопротивления, и,
следовательно, на отрыв, или откалывание, будет затрачено количество энергии,
меньше которого затратить нельзя. Кроме того, при отрыве, откалывании, а не
отрезании, получается минимальное количество распылённых комков, что при
обработке почвы имеет очень большое значение.
374 ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Сумма всех этих экономии усилий имела своим последствием то, что плуг
с предплужником, при условии постановки ножа сзади предплужника, т. е.
непосредственно перед главным корпусом, требует на 10—15% меньше усилия,
чем тот же плуг со снятым,предплужником. Эти данные много раз
подтверждались при различных испытаниях плугов и в 1935 г. были полностью
проверены динамометрированием всех моментов, о которых речь была выше,
кафедрой машиностроения сельскохозяйственного института в г. Энгельсе
{Саратовская область).
Кроме облегчения усилия, отрыв, откалывание пласта предплужником, как
с бороздной, так и с полевой сторон, заставляет пласт предплужника давить
на него, как пружина. Это в значительной степени усиливает устойчивость
плуга и в дореволюционной России заслужило этому плугу название самохода.
<С введением многокорпусных тракторных плугов с предплужником самоход-
лость плугов в значительной мере потеряла своё значение, но все остальные
их преимущества сохраняют полное значение. При этом нужно иметь в виду,
-что у многокорпусного плуга нож черенковый, а не дисковый, и должен быть
хРис. 172. Вспашка дернины тракторный трёхкорпусным плугом с
предплужниками в совхозе Крёкшино, Московской области*
-сохранён только у самого заднего полевого отвала. У всех других отвалов
¦ножи совершенно бесполезны и представляют вредный элемент, значительно
усиливающий затрату энергии и, кроме того, распыляющий почву. ' ^
Самоходность плуга в семидесятых годах XIX столетия имела -большое
значение, особенно по сравнению с двойной вспашкой. При вспашке простыми
плугами при каждом плуге должен был работать опытный пахарь. При вспашке
плугом с предплужником на 10 плугов нужно было только два опытных пахаря,
которые обслуживали постановку плугов в борозды на концах поля. От
работника, идущего за плугом, требовалось только умение править лошадьми. И
чем меньше он вмешивался в работу плуга, тем лучше получалась вспашка.
В работе предплужник снимается только при летней вспашке парового
поля, а именно при запашке навоза и при операции двоения. Во всех остальных
случаях применения вспашки на 20 см или глубже предплужник не снимается,
так как он даёт экономию 10—15% расхода горючего или затраты работы
живых двигателей. Культурный плуг без предплужника представляет простое
\ рухадло со всеми его недостатками. Кроме того, нельзя забывать, что применение
предплужника совершенно упраздняет употребление дорого стоящей
агротехнически вредной бороньбы.
?
ОСНОВЫ КУЛЬТУРНОЙ ВСПАШКИ 375
? Часто снимают предплужник при вспашке невысокого жнивья или
неплотной дернины под предлогом уменьшения затраты работы на обработку. Такое
мероприятие — результат глубокого непонимания производственного
значение. 173. Поверхность клевериіца, поднятоео тракторным простым
плугом (снизу) и плугом с предплужником (сверху). Совхоз Крёкшино,
Московской области (снимок сделан по направлению пластов).
ния предплужника, и «экономические» соображения, высказываемые при этом,
вряд ли отличаются большой экономической ценностью; ведь с этой точки
врения пришлось бы признать наиболее «экономическим» по^ев буккером
или просто наволоком под рало.
376 ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Форма отвала культурного плуга. Главный корпус плуга с
предплужником представляет цилиндрическое рухадло, но отличается от
обыкновенного рухадла тем, что за основание его взят не круговой цилиндр, а эллипти-
-- , , ¦ .,„ , , „....,......... .......v.-., ....
Рис. 174. То же% что и на рис. 173»
ческий, элементы кривизны которого беспрерывно изменяются в направлении
всё увеличивающейся кривизны, а следовательно, беспрерывно усиливаются и
моменты крошения пласта. Плуги наших заводов снабжаются так
называемыми «культурными» отвалами, т. е. отвалами типа «средних». Это, несомненно,
грубейшая ошибка* Крошение пласта этими отвалами менее совершенно. Но
главный их порок тот, что они кладут пласт предплужника не на дно борозды,
ОСНОВЫ КУЛЬТУРНОЙ ВСПАШКИ 377
а на «щеку пласта». Из-за такого положения корневые'шейки люцерны и
клевера прорастают рядами и вызывают тяжёлую и дорого стоящую работу
по полке яровой пшеницы, посеянной по пласту (рис, 176).
Опыт показал, что глубина верхнего горизонта пласта, неспособного
крошиться, в среднем для самых разнообразных почв колеблется около 10 см.
Кроме того, из опыта также выяснилось, что минимальная глубина нижнего
крошащегося горизонта, необходимая для получения слоя комковатой почвы,
достаточного для полного прикрытия сброшенного на дно борозды верхнего
горизонта, должна^ быть также не меньше 10 см. Отсюда глубина в 20 см
принята минимальной глубиной, с которой начинается возможность применения
вспашки плугом с предплужником. Глубина установки предплужника на 10 см
Рис. 176. Клеверная дернина, обработанная плугом с предплужником. Снимок
сделан перпендикулярно к направлению пластов.
сохраняется независимо от установки основного корпуса на вспашку глубже
20 см, до 30 см. Только в случае борьбы с острецом (Agropyrum ramosum Trin.)
глубина установки предплужника повышается до 12 см, причём желательно
углубить и работу главного корпуса, что на чернозёмах и южных чернозёмах
не представляет препятствия. Рудольф Сакк присвоил своему плугу название
культурного плуга, и с тех пор и вспашка плугом с предплужником заслуженно
называется культурной вспашкой. Быстрое распространение сакковского
культурного плуга во всей Европе, включая и Англию, было обязано и целому
ряду других достоинств культурного плуга. Главное из этих достоинств было
то, что весь плуг Сакка сделан из стали. Отвалы его сделаны из трёхслойной
стали: передний слой — броневая сталь огромной крепости, средний слой—
мягкая пружинная сталь, и задний слой — такая же броневая сталь, как и
передний. Такой материал отвала гарантирует неизменяемость его формы
при любых колебаниях температуры. Немаловажную роль сыграла и
стандартизация головок всех болтов и гаек, так что при разборке и сборке плуга
можно пользоваться одним ключом.
В продолжение четырёх лет культурный плуг Сакка вытеснил все системы
плугов в Западной Европе, и все европейские заводы перешли на изготовление
378 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Рис. 176. Результат обработки почвы плугом с неправильной формой отвала (так
называемая «культурная форма») и с такой же формой предплужника, кладущего пласт
не на дно пороады% а на «щеку»' предыдущего пласта: А — отрезки корневых шеек в
tfopuett люцерны, прорастающие в этих условиях (люцерна вапахана в 1937 г.,
сфотографирована 10/V 1938 г.); В — проростки овсюга (Avena fatua L.); прорастают
рядами но направлению борозд; В — поле яровой пшеницы, которую приходится
лропалыватъ от проросшей люцерны (Кубанская опытная станция, ст. Кубанская).
основы культурной вспашки
379-
только плугов с предплужниками. Очень показательным моментом
представляется то, что на Всемирной выставке в 1871 г. в Париже Рудольфу Сакку
был присуждён специально для него изготовленный единственный
почётный диплом.
Глубина вспашки в 20 см всюду признаётся теперь в качестве нормальной
глубины вспашки.
Вспашка на глубину меньше 20 см называется мелкой. Если пахать плугом
с предплужником на меньшую глубину, то из-под почвы будут выступать
куски нераскрошенной дернины, и нужно будет применять диски или бороны.
Кроме того, при мелкой вспашке пырейного перелога пырей вновь прорастёт.
Вспашка на глубину больше 20 см называется глубокой. Если вспашка
производится на глубину свыше 30 см,
она носит название райолъной и
требует особо предназначенных
райольных плугов (рис. 177).
Работа волокуши. Вспашка
плугом с предплужником
оставляет на поле невысокие
гребни. Если сеять по такому полю,
то семена очутятся в различных
условиях влажности. Получится
пёстрое поле-
Чтобы сгладить эти гребни,
весной перед посевом пускают
по полю деревянную волокушу. Ц
Волокуша состоит из трёх
параллельно соединённых
50-сантиметровыми цепочками,
верёвками или прутьями на
кольцах деревянных брусьев.
Длина каждого бруса 1 м.
его
и по-
5 см
Рис. 177. Райольный плуг.
перечное сечение
(рис. 178).
Волокушу следует пускать
под углом к направлению гребней.
При этом она снимает верхнюю
часть почвы гребней и тут же
рядом ссыпает её в борозды.
Получается совершенно ровная
поверхность, по которой можно
пускать рядовую сеялку.
Вспашка плугом с предплужником как дернины, так и жнивъя совершенно
устраняет необходимость применения тяжёлой и вредной работы дисковых
и простых борон и катков.
Гвоздёвка. Весной после перезимовки зяблевой вспашки поверхность
её может сильно заплыть и образовать корку, для разрушения которой
волокуша окажется слишком слабой. В этом случае работа волокуши заменяется
работой гвоздёвки.
Гвоздёвка представляет ту же волокушу, передние брусья каждого звена
которой снабжены одним рядом коротких зубьев. Работа гвоздёвки,
вследствие наличия в ней.только одного ряда зубьев-гвоздей, гораздо менее вредна,
чем работа бороны, вред которой причиняется, главным образом, работой
второго и остальных рядов зубьев. Существует, кроме простой гвоздёвки, ещё
волокуша Дэнэ, у которой зубья переднего ряда могут закрепляться под любым углом.
Углубление пахотного слоя подзолов. Переход от мелкой вспашки
в 10—12 см, господствовавшей в условиях капитализма, раздроблённого'
380
ЧАСТЬ ВТОРАЯ—ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
крестьянского землевладения, к нормальной глубине часто не требует никаких
особых предосторожностей в случае, если углубляемый слой лежит в пределах
дернового, т. е. содержащего перегной, горизонта и обладает прочной
комковатой структурой.
В случае же отсутствия в нём перегноя, что часто встречается на
подзолистых почвах, такое углубление требует известной подготовки подзолистого
горизонта. Прежде всего подзолистый
горизонт отличается чрезвычайной
бедностью элементами пищи растений. Кроме
того, он представляет пылеватую
бесструктурную массу. Примешивание этого
горизонта к пахотному слою, очевидно,
резко уменьшит в нём содержание
элементов пищи, и примесь распылённой массы
снизит эффективность его прочной
комковатости. Кроме того, этот горизонт отли-
Рис. 178. Схема устройства волокуши, чается обыкновенно ярко выраженной
кислой реакцией.
Очевидно, что предварительно, перед примешиванием к пахотному слою
этого горизонта, его нужно лишить этих отрицательных свойств. Это
достигается путём предварительного рыхления его почвоуглубителем и внесением
полного минерального удобрения. После такого рыхления поле засевается
смесью многолетних трав, корни которых проникают в этот горизонт и
обогащают его перегноем. Посевы многолетних трав известкуются для
нейтрализации "кислой реакции горизонта.
После такой подготовки можно при перепашке травяного поля углубить
вспашку на 5 см, причём нижележащий подпахотный горизонт вновь обра-
Рис. 179. Работа волокуши под углом к бороздам (по Аэребоэ).
батывается почвоуглубителем, и в ближайшее поступление его под паровую
обработку пахотный слой углубляется до нормальной глубины 20 см, причём
в паровое поле обязательно вносятся навоз и полное минеральное удобрение.
По такой же системе поступают и при последующем углублении
пахотного слоя, подготовляя выворачиваемый горизонт постепенно на 3—5 см
почвоуглубителем и выворачивая подготовленный горизонт непременно при зяблевой
обработке пара.
Углубление пахотного горизонта солонцов. В случае углубления
пахотного слоя на солонцеватых почвах или солонцах этому углублению непременно
ОСНОВЫ КУЛЬТУРНОЙ ВСПАШКИ
381
предшествуют две операции: 1) обязательное внесение гипса или серы и
одновременный 2) посев смеси многолетних трав, жёлтой или средней (гибридной)-
люцерны с узкоколосым житняком. Эта смесь многолетних трав остаётся на
поле в течение двух или трёх лет. Под влиянием внесённого гипса
бесструктурный горизонт солонцов приобретает зернистое сложение, которое очень быстро
превращается в комковатую структуру корнями многолетних трав, после чего
этот горизонт свободно подвергается обработке и дальнейшему углублению.
Известь в солонцеватые почвы и солонцы ни под каким видом не вносится, так
как главный недостаток этих почв представляет их повышенная щелочная ре-
Рис. 180. Гвоздё?ка (по Аэребоэ).
акция. Кроме гипса и серы (серного цвета), при обработке солонцов большую
пользу приносит внесение навозного удобрения, физиологически-кислых
удобрений, в особенности сернокислого аммония и отбросов производства
серной кислоты, так называемых колчеданных огарков, если они имеются по
близости.
Углубление пахотного слоя глубже 20 см, а тем более райолирование на
почвах, содержащих большое количество перегноя, например, чернозёмах,
равно как на тяжёлых глинистых почвах, требует осторожности и обыкновенно
подготовляется предварительным применением, в течение 2—3 лет,
подпочвенной пахоты, т. е. разрыхления каждой борозды плуга при вспашке на зябь
посредством подпочвенника или почвоуглубителя (рис. 181).
Рис. 181. Трёхкорпусный тракторный плуг с предплужниками и почвоуглубителями
в каждой борозде.
Причина этой предосторожности заключается в том, что глубокий
подпахотный горизонт, даже обладающий безупречной структурой (крупка),
вывернутый на поверхность, приобретает ядовитые для растений свойства.
Углубление пахотного горизонта чернозёмов. Особенной осторожности
требует углубление пахотного горизонта на чернозёмах. В чернозёмах глубокие
горизонты отличаются почти всегда значительным содержанием элементов
пищи и безукоризненной структурой; они и называются крупкой.
Но горизонт крупки всегда содержит значительное количество марказита,
двусернистого железа. Вследствие господства в подпахотном горизонте
анаэробного процесса все сернокислые соли, образующиеся в верхнем слое при
382 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
аэробном разложении пожнивных остатков и проникающие в глубжележащий
горизонт, восстанавливаются в сернистые соединения и путём обменной
реакции с окисью железа породы образуют марказит. Пока марказит лежит в
горизонте абсолютного ана?робиозиса, он, как нерастворимый в воде; не приносит
растениям никакого вреда, но как только сернистое железо будет вывернуто
вспашкой в поверхностные горизонты почвы, оно быстро окисляется
кислородом воздуха, образуя свободную серную кислоту и сернокислую соль закиси
железа. Сернокислая закись железа окисляется, образуя в конечном счёте
окись железа и свободную серную кислоту.
Серная кислота и сернокислая закись железа представляют чрезвычайно
сильные яды для высших растений, и разрыхление подпочвы не может помочь,,
так как оно не может нарушить условий анаэробиозиса, зависящих от нали-
Рис. 182. Фрезерная машина в работе.
чия резко выраженного аэробного процесса разложения органического
вещества !в верхнем горизонте чернозёма.
Поэтому операция углубления пахотного слоя на чернозёме, а равно и на^
всех богатых органическим веществом почвах, как, например, торфяных,
производится исключительно при осенней вспашке, после чего обязательно
оставляют поле под чёрным паром. При этих условиях марказит успеет окислиться
ещё с осени, и частью осенью, частью летом растворимые продукты его
окисления будут выщелочены вновь в подпочвенный горизонт, где будут восстановлены
в марказит. Но и при соблюдении этих предосторожностей не следует
производить углубления больше как на 5 см в один приём. Химический анализ может
дать здесь хорошие руководящие указания.
В последние два десятилетия было несколько попыток заменить
культурный плуг. Из них самой неудачной надо признать попытку ввести предплужник
в плугах крестьянских, рассчитанных на вспашку в 10—15 см. Не говоря о
конструктивных неудобствах, таким плугом стремятся раскрошить тот горизонт
почвы, который неспособен крошиться.
Работа фрезерной машины. Другую попытку представляет введение
фрезерной обработки. В фрезерах, или фрезах, рабочий элемент — фрезерный
крючок, или лапка; последние при вращательном движении барабана, на
котором прикреплены крючки в различных комбинациях, отделяют небольшие
количества почвы на всю глубину обрабатываемого пласта и равномерно пере-
- мешивают их с измельчёнными ими же элементами дернины, жнивья или навоза.
у
V
ОСНОВЫ КУЛЬТУРНОЙ ВСПАШКИ 383
При работе на почвах минеральных происходит очень сильное распыление почвы
(рис. 182).
Повидимому, дело обстоит лучше на почвах торфяных.
Плуг Хэмшо. Чрезвычайный интерес представляет ротационный плуг
Кэмгио (С. М. Hamshaw), в котором также принцип тяги и оборота пласта
заменён принципом вращения и откалывания
пласта ударами лемеха по поверхности почвы.
Рабочая часть ротационного плуга — плужный
лемех, захватывающий пласт от 5,5 до 11 см
толщиной (рис. 183). Насколько можно судить по
описаниям работы ротационного плуга, он обещает
коренной переворот в конструкции орудий
обработки почвы. Представляется настоятельно
необходимой постановка опытов с этим плугом.
При сопоставлении всего сказанного в
настоящей главе неизбежен один вполне определённый
вывод, что при обычных широко распространённых
в практике тракторных многокорпусных
плугах с отвалами полувинтового типа, без
предплужника, рассчитанных на глубину вспашки в
15—18 см, серьёзный успех в
сельскохозяйственном производстве безусловно неосуществим. До тех
пор пока обработка почт не освободится от необ- Рис. 183. Барабан ротационного
~Л„тшЛЛ„ я плуга Хэмшо (по J. Littoy, The
хооимости применения оороны и дискового куль- ^агу plow, invention of С. М.
тиватора, сельское хозяйство будет одной рукой Hamshaw. Chicago, 1923).
немедленно разрушать то, что было создано
другой.
Избавиться от бороны как орудия обработки почвы и от дисков можно
-только введением вспашки с предплужником на глубину не меньше 20 см с
последующим применением волокуши или гвоздёвки.
Бороньба как приём ухода за растением. Борона нормально применяется
для обработки почвы только в том случае, когда последняя покрыта растением.
Такие случаи представляются при бороновании озимей ранней весной и
многолетних трав после укоса. Цель боронования состоит в создании изолирующего
^лоя, который сведёт до минимума потерю воды почвой помимо растения,
?Бороньба растений производится непременно тяжёлыми железными боро
Рис. 184. Лёгкая борона в тракторной сцепке, употребляемая после рядового^ посева.
-нами на длинных постромках или прицепных приспособлениях. Лёгкие бороны
или бороны, движущиеся неплавно, скачками, недостаточно рыхлят почву
и без пользы уничтожают много растений. Бороньба озимей всегда производится
поперёк рядов растений, как при посеве рядовом, так и разбросном, при
котором всегда образуются ряды от орудий, которыми прикрывается посев, иначе
вубья могут вырывать растения целыми рядами.
При рядовом посеве, непосредственно после его окончания, поле
боронуется в один след самой лёгкой бороной (рис. 184). В этом случае применяют
384
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
непременно широкие многозвенные бороны на длинных постромках или
прицепных приборах. Борон однозвенных нужно избегать во всех случаях; они
вследствие неплавности хода сильно распыляют почву.
Катки. Катки нормально применяются при культуре многолетних трав
на торфяных почвах и в кормовом севообороте при многолетнем пользовании
сложной смесью трав. Здесь
почва в течение зимы может
сильно оседать, и узлы
кущения тонких, нежных молодых
злаков обнажаются после
выхода из-под зимнего снегового
покрова. В таком состоянии
травы не кустятся, легко
полегают, посевы трав быстро
засыхают. Укатывание
производится тяжёлым гладким катком,
после чего узлы кущения
быстро укореняются, и новые
побеги, образующиеся после
цветения, углубляются в почву.
Все другие случаи приме-
Рис. 185. Гладкий каток, применяемый для весеннего нения бороны и катка ненор-
укатывания травяного поля лугового севооборота маЛьны и вынуждаются песо-
(А) и глыбодроб (В), применявшийся при вспашке л л,.я,.„™лл ^«^^«««„^ „ м,
плугом без предплужника и для ломки ледяной еершенетвом обработки почвы
корки на озимых. плугом.
Можно было говорить о
невозможности введения
культурной вспашки в дореволюционное время, но сейчас, в условиях Союза
Советских Социалистических Республик, при наличии социалистической
индустрии и высокой технической вооружённости совхозов и колхозов, все
возможности открыты.
Введение культурной вспашки плугом с предплужником представляет, без
преувеличения, самую важную задачу советской революционной агрономии, так
как о бесструктурность почвы разбивается эффект всех без исключения
агрономических мероприятий всех порядков.
ГЛАВА
СЕМНАДЦАТАЯ
СИСТЕМА ОСНОВНОЙ, ЗЯБЛЕВОЙ, ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
(ЛУЩЕНИЕ ЖНИВЬЯ И ЗЯБЛЕВАЯ ВСПАШКА)
Системы обработки почвы. •— Задачи системы зяблевой обработки —
Засорённость и засорение почвы. — Борьба с энтомовредителями. —
Задачи приёма лущения жнивья. — Классификации сорняков. —
Производственные свойства сорняков. — Энтомовредители. — Лущение жнивья
и послеуборочные дожди. —Пырей и овсюг. —Время производства
лущения оіснивья. —Глубина и орудия лущения жнивья.— Борьба с
корневищевыми сорняками. — Зяблевая вспашка.
В социалистическом сельскохозяйственном производстве, так же как
в сельском хозяйстве дореволюционном, обработка почвы совершается почти
непрерывно с самыми разнообразными целями. Это разнообразие случаев
обработки почвы давно возбуждало потребность приведения их в какую-либо
систему, обобщающую их задачи. В дореволюционное время системы обработок
почвы строились по двум принципам. Первый принцип — систематизация
обработок почвы по культурным растениям, возделывание которых принято было
сопровождать тем или иным чередованием обработок почвы. На этом фоне
и развилась сохранившаяся ещё до сих пор классификация систем обработок
под яровые хлеба, под озимые, под пропашные, по травы и т. д., причём каждая
из таких систем подразделялась ещё по ботаническим видам растений, которые
слагали данные разделы культур.
Такой принцип вызывал необходимость повторения общих всем этим
системам задач и приёмов обработки в каждой группе рассматриваемых
растений. И совершенно ясно намечалась необходимость объединения общих задач
обработок в одно целое, обнимающее требования создания условий плодородия
почвы и борьбы с элементами, нарушающими эти условия. Эти моменты
составляют неразрывный раздел диалектического изучения условий плодородия
почвы, как применение выводов этого изучения почвы к практическим запросам
производства.
Раньше, при господстве формально-дедуктивного подхода к изучению
природных процессов, этот раздел обособлялся в отдельную дисциплину
общего земледелия. При марксистско-ленинском методе и подходе к изучению
почвы этот раздел представляет неразрывную составную часть диалектического
почвоведения. Приложение же выводов этого почвоведения к культуре
разнообразных сельскохозяйственных растений составляет предмет
растениеводства, где они и должны изучаться в неразрывной связи со свойствами и
потребностями каждого культурного растения или. их групп.
Ещё менее приемлем второй принцип классификации систем обработок или
отдельных агрономов, или отдельных опытных учреждений, при всех прочих
равных условиях обобщаемых на основе статистической повторяемости
правильно наблюдённых, но неправильно объяснённых природных процессов.
Социалистическое сельскохозяйственное производство, основанное на
выводах научного социализма, может признать лишь одно разделение приёмов
обработки на системы обработки. Эти системы должны охватывать общие
эадачи обработки, определяющие результативность производства, и поэтому
производительность труда в нём.
25 Почвоведение—236
386
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Системы обработки почвы. Больше всего отвечает этим задачам
объединение всех отдельных приёмов обработки в следующие системы:
1) система основной, или зяблевой, обработки почвы;
2) система предпосевной обработки почвы. Первая система охватывает
все приёмы создания условий плодородия почвы и устранения причин процессов,
мешающих проявлению этих условий. Вторая система охватывает
преимущественно приёмы, удовлетворяющие общим требованиям культурных
растений.
Здесь же необходимо рассмотреть общие требования ухода за растениями
при посредстве воздействия на почву, причём приёмы ухода за растениями
в этом отношении могут быть объединены в
3) систему ухода за растениями.
Все же детали ухода за растениями и мелкие изменения в общих системах
основной и предпосевной обработки, в зависимости от сорта и вида растений,
составляют предмет растениеводства.
Совершенно понятно, что если остаться при устаревшем, но принятом
во всех странах делении на почвоведение и общее земледелие, то почвоведение
приобретает свойство чистой науки, по существу никому не нужной,
оторванной от потребностей общественного производства. И поэтому так разделённые
дисциплины обе неминуемо обречены на развитие в морфологическом
направлении. Земледелие, оторванное от почвоведения, обращается в простой перечень
шаблонных и трафаретных приёмов, применяемых в практике земледелия
разных стран или рекомендуемых разными опытными учреждениями или
хозяевами-практиками. Или в лучшем случае, чтобы сохранить внешние
признаки научности, такое земледелие принуждено излагать «свои» научные
основы, т. е. почвоведение с обывательской точки зрения. Как показывает
многолетний опыт, та же участь постигает и растениеводство, оторванное от
почвоведения и ботаники.
Совершенно понятно, что проведение резкого отграничения как задач
системы основной, так и системы предпосевной обработок представляется
8адачей неосуществимой. Как в природе не существует перегородок между
отдельными процессами и все они связаны непрерывной диалектической связью
перехода количества в новое качество, т. е., повидимому, в новый процесс,
по существу представляющий иную форму движения материи, так и в системах
обработки почвы достижение одних задач неразрывно связано с изменением
других.
Задачи системы зяблевой обработки. Общая задача основной, или
зяблевой, обработки почвы состоит в том, чтобы осуществить в почве главное условие
её плодородия, т. е. придать ей прочную комковатую структуру. Обыкновенно
приписывают системе основной обработки задачу запасения максимального
количества воды. Постановка такой задачи представляет результат совершенно
поверхностного наблюдения старого общего земледелия. Накопление
максимального количества воды в течение зимы происходит совершенно независимо
от приёмов обработки. И задача зяблевой, основной обработки — создание
условий сохранения этого природного первого максимума влажности.
Кроме этой главной задачи основной обработки, вторая задача её — борьба
со всеми элементами, снижающими производительность труда в
социалистическом сельскохозяйственном производстве. В числе элементов, снижающих
общую производительность труда в социалистическом сельскохозяйственном
производстве, на первом месте стоят сорные растения. Очевидно, что всеми
преимуществами созданных условий плодородия почвы прежде всего
воспользуются сорняки, так как в то время, когда семена культурных растений будут
ещё набухать и прорастать, в засорённой почве всегда будет иметься запас
природно яровизированных семян сорняков.-
Засорённость и засорение почвы. Поэтому задача борьбы с засорённостью
почвы входит в задачи основной обработки. Но задача борьбы с засорённостью
СИСТЕМА ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
387
не может быть решена одной только основной обработкой и в совершенно
равновеликой мере падает на систему предпосевной обработки почвы. Причины этого
будут развиты впоследствии подробнее.
Но ввиду такой большой важности борьбы с сорняками первостепенной
задачей основной обработки почвы представляется предупредительная борьба
g засорением почвы, которая достижима только в системе зяблевой обработки.
Борьба с энтомовредителями. Вторую группу процессов, снижающих
производительность труда в социалистическом сельскохозяйственном
производстве, представляет поражение растений энтомовредителями.
Предупредительная борьба с ними также входит в задачи основной обработки.
Неотделимость задач системы основной обработки от задач системы
предпосевной обработки видна из того, как будет ясно из дальнейшего, что первый
приём предпосевной обработки направлен на сохранение запаса воды в почве,
как п при зяблевой обработке. Дальнейшие приёмы предпосевной обработки
направлены к удовлетворению требований высеваемых растений, и вместе
с тем в них сохраняет свою остроту борьба с засорённостью почвы.
Система основной, зяблевой, обработки, в свою очередь, слагается из
двух приёмов: из лущения жнивья и зяблевой вспашки. Оба эти приёма
находятся в неразрывной диалектической производственной связи. Каждый
из них, взятый в отдельности, теряет или всё своё производственное значение^
или большую его часть. Как и в случае систем обработок почвы, так и в приёмах
обработки нельзя указать на одну какую-либо цель этого приёма обработки.
Все эти приёмы одновременно влияют на ряд взаимно связанных
процессов.
Задачи приёма лущения жнивья. Задача приёма лущения жнивья сводится
к борьбе с засорением почвы, но вместе с тем лущение преследует и задачи
борьбы с засорённостью почвы и неразрывно связано с зяблевой вспашкой, не
только в значительной степени облегчая её и влияя на производительность
труда при её выполнении, но иногда даже определяя самую возможность
производства зяблевой вспашки.
Наконец, лущение жнивья имеет целью борьбу с вредными насекомыми*
которую оно, однако, не может выполнить одно, без содействия зяблевой
вспашки.
Чтобы сознательно отнестись к борьбе с засорением и засорённостью^
почвы и к неразрывности этих моментов, необходимо изучить свойства
сорняков, вследствие которых они становятся бичом земледелия.
Классификации сорняков. Существует несколько классификаций
сорняков по формальным их признакам, их росту или этажности и по способу их
размножения. Первая классификация никакого производственного значения
не имеет, хотя она и создана на чисто научных данных. Вторая классификация,
созданная в производстве и существующая очень давно, по своему возрасту,
повидимому, равная сельскому хозяйству, очевидно, имеет прямое
производственное значение. По этой классификации мы привыкли делить все сорняки
на однолетние, озимые, двухлетние, многолетние корневищевые и многолетние
корнеотпрысковые. И на этих производственных признаках и основана борьба
с ними.
Производственные свойства сорняков. Причины обилия и вреда сорняков
в сельскохозяйственном производстве чаще всего видят в том, что они дают
поразительно большое количество семян, по сравнению с культурными
растениями. С этим, однако, ни в ракой мере нельзя согласиться. Существуют,
правда, такие сорняки, каждый экземпляр которых даёт, действительно,
поразительное количество семян. Но как раз эти сорняки представляются наименее
вредными, и с ними относительно легко справляется сельскохозяйственное
производство. Напротив, самые опасные и вредные сорняки, борьба с которыми
очень трудна, или дают очень мало семян и даже не каждый год, как, например,
пырей и дальневосточный острец, или они дают семян столько же, как и обыкно-
388 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
венное культурное растение, например, овсюг даёт в среднем столько же
семян, сколько и овёс.
Главное свойство сорняков, значительно затрудняющее борьбу с ними, это
их способность созревать несколько раньше сельскохозяйственных культурных
растений, в которых они преимущественно встречаются. Вследствие этого
свойства, какой бы приём уборки ни был применён, всегда значительное
количество семян сорняков осыплется ещё до уборки и огромное количество
осыплется при уборке.
Второе свойство, в ещё большей мере усугубляющее трудность борьбы
с сорняками, представляет недружность их всходов, свойство, диаметрально
противоположное требованию дружности всходов, предъявляемому к
культурным растениям.
Старые культурные растения, лён, ячмень, пшеница, овёс, рожь и др.,
обладают дружностью всходов, лежащей в пределах 5 дней. Через 5 дней после
посева всходит от 85 до 95% всех семян. Более поздно вошедшие в культуру
растения, свёкла, репа, клевер, люцерна и др., дают полное количество всходов
уже через 10 дней. Ещё более молодые по культуре растения, многолетние
травы, злаки, дают полную всхожесть через 21—22 дня, и наиболее молодые
среди них — через 28 дней. При этом наблюдается такой момент: не
взошедшие в 5 дней семена первой группы или вовсе не прорастают, покрываясь
плесенью и сгнивая, или дают только проростки стебля или одних корней, одним
словом, представляют пострадавшие при уборке или хранении семена. У
остальных, в особенности у бобовых и зонтичных, из непроросших семян лишь
немногие оказываются погибшими. Остальные долгое время остаются
неповреждёнными, но не набухают и не дают никаких признаков жизни и всходят через
длинные промежутки времени и не сразу, а по одному, по два. Причина этой
недружности всходов заключается в том, что слой палисадной ткани оболочек,
второй, считая снаружи, обладает чрезвычайно толстыми стенками из
ороговевшей клетчатки, совершенно не пропускающей воду и разрушаемой только
бактериями слизистого брожения, действующими чрезвычайно
медленно.
Поэтому семена бобовых, которые по внешним признакам или по
испытанию всхожести содержат много ненабухающих семян, а они отличаются
всегда большей мелкостью и более интенсивной окраской, подвергают или
механической, или химической обработке.
Механическая обработка, кустарная, заключается в том, что такие семена
перетирают руками в рукавицах или деревянными пестами в ступах с
остроребристым, горным (не пойменным и не речным) песком. Ввиду медленности
такой обработки создана специальная машина, так называемая Samenritzma-
schine (машина, насекающая семена). Машина состоит из полого стального
барабана, внутренние стенки которого облицованы крупнозернистым наждаком.
Барабан приводится в быстрое вращательное движение, и семена бобовых или
зонтичных, поступающие в барабан сверху, сильно отбрасываются
развивающейся центробежной силой к стенкам, насекаются о наждак и в таком виде
вытекают снизу.
Химическая обработка состоит в том, что такие семена обрабатываются
крепким купоросным маслом (уд. вес 1,84) в течение 5—8 минут, после чего
тщательно промываются в воде и высушиваются.
Эта обработка должна производиться специалистом незадолго до посева,
так как химически обработанные семена не сохраняются долго.
В наиболее яркой форме свойство недружности всходов семян
дикорастущих растений выражено у лебеды (Atriplex). У лебеды каждое растение даёт
семена трёх различных групп. Первая группа представлена семенами
крупностью около 4 мм в диаметре, имеющими форму невысоких цилиндриков
белого цвета. Вторая группа семян представлена слегка чечевицеобразной
формой, 2—3 мм в диаметре, коричневого цвета. И третью группу представляют
СИСТЕМА ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
389
семена крупностью в 1—1,5 мм, резко чечевицеобразной формы и блестяще-
чёрного цвета.
Семена первой группы всходят тотчас после того, как они осыплются и
попадут в благоприятные условия прорастания, т. е. осенью года созревания;
семена второй группы прорастают только весной будущего года, и семена
третьей группы прорастают только весной третьего года. При этом растения,
выросшие из каждой группы семян, образуют семена всех трёх групп. Это значит,
что если в почву поля попали семена лебеды, они гарантируют присутствие
лебеды,'по крайней мере, на три года.
Наружная, белая оболочка семян лебеды первой группы состоит из
тонкостенных клеточек, из чистой клетчатки, легко пропускающих воду и газы.
Белый цвет этих семян зависит от того, что через эту оболочку ясно
просвечивает белый эндосперм семян. Коричневые семена второй группы окружены
более толстостенными клеточными оболочками, у которых наибольшее
утолщение сосредоточено на наружной стенке. Оболочки коричневого цвета, и через
них уже не просвечивает эндосперм. У семян третьей группы клеточные
оболочки верхнего слоя настолько утолщены, что противоположные стенки
клеточек соприкасаются, и полость клеточки под микроскопом представляется
в виде чёрточки. Таким образом, семя третьей группы окружено как бы
сплошной оболочкой ороговевшей клетчатки. Разрушение клеточных стенок семян
второй группы путём слизистого брожения требует приблизительно полгода,
а у семян третьей группы — не менее двух лет.
У сорных и диких рас (сизых) люцерн всхожесть семян растягивается
до 7 лет. В литературе встречаются указания на то, что некоторые сорняки
могут пролежать в земле до 40 лет, сохраняя свою всхожесть (золотой мак,
Elsholtzia virginiana).
Эта недружность всходов в комбинации с ранним созреванием их
представляет наиболее вредное сочетание свойств сорняков. Задача борьбы с
внесением в почву семян и представляет одну из задач лущения жнивья.
Энтомовредители. Кроме того, жнивьё, сорняки и падалица, взошедшая
на жнивье, представляют серьёзнейшую опасность заражения будущих
посевов вредными насекомыми, поражения которых достигают массового
проявления. К таким вредным насекомым принадлежит гессенская муха,
поражающая озимые рожь и пшеницу; поражение выявляется в том, что происходит
массовая поломка стеблей, кончающаяся полеганием всего посева. Такое же
поражение наносит хлебный пилильщик. Куколки этих двух вредителей
зимуют в нижних междоузлиях стерни. Там же зимуют и куколки шведской
мухи, личинки которой поражают побеги яровой пшеницы и особенно ячменя.
Вместо поражённого побега образуется новый побег, в который переселяется
личинка шведской мухи, губящая его и вновь переселяющаяся в новый побег.
Под влиянием этого вредителя яровые хлеба непрерывно кустятся и не
выкидывают стебля.
К таким же вредителям относится и ряд других насекомых, зимующие
стадии развития которых (яйца, личинки, куколки) проводят зиму в верхних
слоях пахотного горизонта. Это — рапсовый пилильщик, хлебная муха,
капустная муха, луговой мотылёк и др.
Кроме того, большое количество вредных насекомых зимует на падалице
и на осенних сорняках. Уничтожение жнивья, заражённого вредителями, и
уничтожение их стадий, заражающих почву, также входит в задачу лущения
жнивья.
Лущение жнивья и послеуборочные дожди. Следующая задача лущения
жнивья — накопление в почве влажности с использованием для этой цели
поздних летних послеуборочных дождей. Эта задача представляет огромную
производственную важность, потому что из предыдущего изложения ясна огромная
разница в затрате работы при глубокой вспашке сухой и влажной почвы.
По теоретическому подсчёту, своевременно произведённое лущение жнивья
390
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
обусловливает экономию в 68% затраты работы, а следовательно, и горючего
на зяблевой вспашке. Практически эта экономия горючего достигает 65%,
величины, которой при огромном количестве обрабатываемой площади в СССР
пренебрегать нельзя. Если осень даже бездождная, то и в этом случае горизонт
почвы, лежащий под взлущённым жнивьём, становится заметно влажнее,
вследствие перегонки водяного пара из нижних слоев почвы в верхние,
охлаждающиеся ночью.
Пырей и овсюг. Кроме всего вышесказанного, система зяблевой обработки
представляет единственное могучее средство борьбы с наиболее вредными
сорняками, пыреем и озимой расой овсюга.
Из сопоставления всего вышеизложенного ясно вытекает вся техника
лущения жнивья как первой неразрывной операции, слагающей систему
зяблевой обработки.
Время производства лущения жнивья. Прежде всего совершенно очевидно,,
что необходимо произвести эту операцию при возможно наименьшей затрате*
Рис. 186. Лущильник в сцепе с комбайном. Лущение идёт одновременно с уборкой.
работы, т. е. при наибольшей практически возможной влажности почвы. Этот
момент диктуется не только соображениями экономического порядка, но часто
на чернозёмах, особенно южных, упущенное время наибольшей влажности
почвы для зяблевой обработки обусловливает невыполнимость её вследствие
огромного возрастания связности сухой почвы.
Производственно этот момент осуществляется тем, что лущение жнивья
должно происходить одновременно с уборкой. Этот момент чисто
организационный и не требует никаких расходов, безразлично, производится ли уборка
комбайном или другими жатвенными машинами.
В первом случае, при уборке комбайном, солома должна немедленно или
увозиться с поля, или конными граблями сгребаться в узкие валы. При уборке
жнейками или лобогрейками скошенный хлеб должен немедленно вязаться
в снопы, которые немедленно устанавливаются в бабки или копны, возможно
тесно в один ряд, и освобождённое жнивьё немедленно подвергается лущению»
В Западной Европе правило, что лущильник должен въезжать на поле
одновременно с уборочной машиной, считается азбучной непререкаемой истиной.
Причина этого требования заключается в том, что с момента молочной
спелости приспевающий хлеб совсем не требует воды от почвы. В нём
происходит только медленное высыхание налившегося молочком зерна. Вместе с тем
стоящий спелый хлеб представляет самую лучшую защиту поверхности почвы
от высыхания. Это происходит оттого, что ветер, представляющий один иа
СИСТЕМА ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
391
главных факторов быстрого высыхания поверхности почвы, вступая в
хлебостой, разбивается на бесчисленное количество конвекционных, вихревых,
токов и его устремлённость сразу уничтожается. Кроме того, спелый хлеб
под влиянием ветра производит волнообразное движение, и часть воздушного
тока отражается вверх. Поэтому уже через день после уборки хлеба, когда
жнивьё не может защищать поверхность почвы от ветра, влажность
поверхностного слоя почвы быстро и сильно уменьшается, что отражается в
соответствующем увеличении связности почвы. Это увеличение связности на чернозёмных,
особенно на южных чернозёмных, почвах может быть таким большим, что
никакое орудие не может произвести лущение. И попытки произвести его
оканчиваются поломкой или орудия, или прицепных приспособлений.
Рис. 186а. Комбайн оборудован соломокопнителем и в прицепе о лущильником.
Глубина и орудия лущения жнивья. Вопросом чрезвычайно важного
значения представляется выбор глубины лущения, что, в свою очередь,
решает и вопрос о выборе орудия для лущения. В большинстве учебников и
руководств встречается указание, что лущение должно производиться на глубину
7—8 см. Такое лущение, которое, в сущности, представляет мелкую вспашку,
совершенно лишает лущение жнивья его главного значения предварительной
борьбы с засорением почвы. Такое лущение увеличивает засорённость почвы
п переносит весь центр тяжести борьбы с засорённостью в паровое поле,
которое совершенно бессильно в борьбе с корневищевыми сорняками и с овсюгом.
Другими словами, этот совет служит только увеличению сорности
социалистических полей.
Совершенно очевидно, что семена сорняков, густо покрывающие
поверхность жнивья и представляющие большей частью очень мелкие семена, будучи
запаханы на глубину 7—8 см, не будут в состоянии прорасти. Глубина, на
которую следует производить лущение жнивья, не должна превышать 4—5 см.
Указание на то, что такое мелкое лущение не может прикрыть жнивья и даёт
крайне неровную глыбистую пашню, не имеет никакого производственного
значения. Запашка жнивья производится не лущением, а зяблевой вспашкой,
392
ЧАСТЬ ВТОРАЯ—ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
и цель лущения, с одной стороны, — защита осыпавшихся семян сорняков
от быстрых колебаний влажности и, с другой — постановка их в условия
влажного подстилающего слоя. Эти моменты как раз и достигаются
обращением поверхностного слоя в глыбистую массу, беспрепятственно
пропускающую атмосферные осадки к нижнему горизонту и защищающую их от быстрого
испарения. Присутствие же полузапаханной стерни представляет «мульчу»,
защиту от испарения и выдувания.
Для запыреенных участков глубина лущения дисковыми лущильниками
должна быть установлена в зависимости от глубины залегания основной массы
корневищ пырея.
Наличие глыбок на поверхности взлущённого жнивья имеет ещё и то
вначение, что почва к моменту уборки совершенно не обладает, прочностью и,
Рис. 1866. Тракторный «пшеничный плуг», марка ППТ-9% применяемый
исключительно для лущения жнивья.
будучи разрушена после первого дождя, сливается в сплошную корку. Как
раз на этом моменте и основано правило, что взлущённое жнивьё ни под каким
предлогом не боронуется. ,
Для лущения жнивья имеются специальные орудия: 1) так называемые
пшеничные плуги, которые и носят название «пшеничных» именно потому,
что единственное их правильное назначение — лущение пшеничного жнивья,
и 2) широкозахватные тракторные дисковые лущильники.
Было время, когда ложно понимаемая экономия средств производства
вызвала рекомендацию применять пшеничные плуги для зяблевой и
предпосевной вспашки. Само собой понятно, что такая рекомендация привела к
резкому снижению урожайности как яровых, так и озимых посевов, что и вызвало
запрещение правительством пользоваться пшеничными плугами для целей
вспашки.
Тогда они были заменены отвальными (для обработки пара)
лущильниками, которые могут правильно работать, только начиная с глубины 7—8 см.
Глубина эта для лущения жнивья совершенно неприемлема как вредная,
о чём уже было сказано выше.
СИСТЕМА ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
393
Пшеничные плуги отличаются ещё одним положительным свойством,
широким захватом, что тоже имеет большое производственное значение
вследствие-срочности работы лущения. Недостаток широкозахватных пшеничных
плугов состоит в том, что при недостаточно выровненных полях они не способны
приспособляться к неровностям и их работа неизбежно связана с огрехами.
Поэтому чрезвычайно важно советскому сельскохозяйственному
машиностроению улучшить конструкцию пшеничных плугов, придав полную
самостоятельность или каждому диску, или неширокой секции дисков.
Все другие орудия, применяемые для лущения жнивья, или отличаются
малой производительностью, или могут работать более или менее правильно
только при глубине, значительно превышающей требуемую глубину в 4—5 см.
Единственное орудие, которое может заменить пшеничный плуг и дисковый
лущильник в случае их отсутствия, представляют дисковые бороны, так
называемые рандали, по возможности облегчённые для достижения ими малой
Рис. 186в. Лущильный агрегат в работе.
глубины при лущении. Но всё-таки нужно помнить, что такая вамена будет
только использованием плохого суррогата. И если нет пшеничных плугов
и дисковых лущильников, то единственный способ исправить этот
недостаток — приобрести их.
Необходимо помнить, что работа по лущению жнивья представляет работу
ударную и должна быть закончена в возможно кратчайший срок.
Своевременность выполнения этой работы диктуется также указанной выше значительной
экономией на топливе, в виде жидкого горючего.
Огромное преимз'щество своевременного производства лущения жнивья
представляет то, что, за исключением того случая, когда поле заражено
пыреем, лущение даёт возможность растягивать (в случае хозяйственной
необходимости или целесообразности с точки зрения использования средств
производства) время зяблевой вспашки вплоть до глубокой осени. Но затягивать
вяблевую вспашку без наличия на то серьёзных поводов также недопустимо.
Лущение позволяет производственнику маневрировать со сроками зяби,
подчиняя это маневрирование своевременному выполнению плана всех
сельскохозяйственных работ в целом.
Борьба с корневищевыми сорняками. В том случае, когда лущению жнивья
подвергалось поле, сильно засорённое пыреем, свинороем или другим
корневищевым сорняком, требуется немедленная зяблевая вспашка, как только
покажутся всходы пырея («шильца») или другого корневищевого сорняка.
394
ЧАСТЬ ВТОРАЯ —ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Если эти всходы оставить развиваться дальше, то пырей под влиянием
ассимиляции зелёной поверхностью сейчас же начнёт накоплять пластический
запасной материал и развивать новые корневища. Поэтому участки, сильно
засорённые пыреем, должны подвергаіься зяблевой вспашке исключительно плугом
с предплужником, поставленным на 10 см, и с постановкой главного корпуса
на глубину не меньше 20 см (лучше 22—25 см).
В этом случае сброшенные на дно борозды проростки пырея, прикрытые
сверху вспушённой до 21—22 см рыхлой почвой, не будут иметь достаточного
количества пластического материала, чтобы пробиться через этот слой. Этот
способ борьбы с пыреем проверен мной на площади в 6 000 га песчаной земли
в б. Ногатинской волости, Московской области. Земли были сплошь
заражены пыреем, и через два года пырея на полях уже не было. В 1934/35 г. этот
приём был проверен в Днепропетровской области, и в 1936 г. я получил изве-
Рис. 187. Дисковый культиватор.
щение опытной станции, что пырей окончательно исчез. Этот приём пред-4
ставляеіся также единственно правильным средством борьбы с овсюгом.
Легенда о том, будто овсюг с осени не даёт всходов, неверна, что было мной
неоднократно проверено.
Борьба с корневищевыми сорняками в пару путём вычёсывания их простыми,
пружинными боронами, штанговыми культиваторами и прочими выдумками
представляет лучший приём разведения пырея, так как сама операция
вычёсывания создаёт те условия рыхлости почвы, которые особенно благоприятствуют
развитию пырея и прочих корневищевых.
По отношению к полям, не заражённым пыреем и подвергнутым лущению,
операция зяблевой вспашки может быть растянута до осени, что имеет
большое организационное значение в смысле выравнивания напряжённости труда
машинного и тракторного парка.
Зяблевая вспашка- При этом не следует забывать, что задача зяблевой
вспашки состоит не в накоплении воды в почве, как принято думать, а
в создании рыхлого слоя, свободного от распылённой почвы. И этот рыхлый
слой должен служить для защиты запаса воды в почве от бесполезного
испарения. Самое же накопление воды происходит независимо от того, была ли
почва вспахана под зиму или не была. И лучшую иллюстрацию этого
положения можно видеть в непролазной весенней распутице на непаханных дорогах.
Как было развито выше, накопление воды или возникновение первого
количественного максимума весной представляет результат не обработки,,
а подчиняется разнице зимних температур почвы верхних промёрзших гори-
СИСТЕМА ЗЯБЛЕВОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ
3^5
-зонтов и нижних незамёрзших и сохранивших ещё запас летнего тепла.
Минимум почвенной температуры на глубине 1—2 м наступает лишь в марте*
МЬмент защиты содержащейся в почве воды от бесполезного испарения
проявляется при рассмотрении вопроса о сроке лущения. Стоящий
приспевающий хлеб, как было выше указано, защи-
щает поверхность почвы от бесполезного
испарения, которое возобновляется тотчас
после уборки хлеба. При этом разница влаж-і0см
ности почвы может доходить до 2—4 %.
Такое уменьшение влажности даже на
другой день после жатвы тотчас скажется на
Юсм
J С*
5cn»
10 см
увеличении связности почвы, а
следовательно, и на большом тяговом усилии при
лущении, что, во-первых, отразится на экономии
горючего, затраченного на лущение, а на
южных чернозёмах может, во-вторых,
поставить предел возможности лущения
вследствие СЛИШКОМ большого возрастания СВЯЗНО- рас, 188. Схема строения пахотного
сти. Поэтому лущение жнивья должно не- слоя. Верхние 5 см взрыхлены при
пременно производиться одновременно с убор- лущении и вместе со следующими 5 см
» г сбрасываются на дно борозды предплуж -
кои, что, как было указано выше, предста- ни'ком Нижниед10 см%а*ьіпают сбро-
вляет только организационную задачу. шенную на дно часть рыхлым слоем в
Только в том случае, если поле было 15 — 18 см во взрыхлённом состоянии,
заражено пыреем, зяблевая вспашка плугом
с предплужником на 20 см глубины должна быть произведена не
позже 10—15 дней после лущения жливья, о чём было упомянуто выше. Во всех
других случаях, если было произведено лущение жнивья, время зяблевой
вспашки может беспрепятственно растягиваться до осени, что в смысле
организации труда и использования тракторного и машинного парка представляет
огромное преимущество.
Нужно обратить внимание на то, что отрицательное влияние опоздания
¦с зяблевой вспашкой на урожай культур будущего года может проявиться
Рис. 189. Лаповый экстирпатор, применяемый осенью для подрезания проросших
сорняков после зяблевой вспашки.
только при отсутствии предварительного лущения. И причина вреда этого
опоздания заключается в несовершенстве зяблевой вспашки, произведённой
на сухой почве простыми плугами. Исправление недостатков этой вспашки,
чрезвычайно глыбистой, связано с повторным весенним дискованием и
боронованием, путём которого быстро истрачивается весь зимний запас воды и
которое, кроме того, требует большого количества труда и горючего. При
предварительном лущении сохраняется всё количество воды путём применения
396 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
очень дешёвой весенней обработки волокушей. Кроме того, при производстве
вяблевой обработки после лущения происходит значительная экономия
горючего, по сравнению с обработкой без лущения, что при большой площади
социалистических полей слагается в огромную величину.
Техника зяблевой вспашки в высшей степени проста, но она требует
неуклонного, точного соблюдения правил. Зяблевая вспашка производится
исключительно плугами с предплужниками. При этом предплужник ни под каким
предлогом не снимается и устанавливается на глубину 10 см. Вследствие этого
глубина слоя, который должен быть перевёрнут при зяблевой вспашке на 20 см,
сводится к действительной глубине в 15 см, так как верхние и самые тяжёлые
Рис, 190. Экстирпатор тов. Касторного (слесарь совхова им. Сталина,
Воронежской области).
5 см уже взрыхлены предварительным лущением. Зяблевая вспашка всяким
плугом всегда образует гребнистую поверхность. Эти гребни осенью^ не
уничтожаются, так как они служат для задержания снега. Поэтому зяблевая
вспашка осенью ни под каким предлогом не боронуется.
Совершенно так же и взлущённое поле никогда не боронуется, какой бы
неопрятный вид оно ни представляло после лущения. Несовершенно
прикрытое лущением жнивьё совершенно прикрывается вяблевой вспашкой
вследствие применения предплужника. И все зимующие стадии развития вредных
насекомых, и проросшие семена сорняков совершенно заваливаются зяблевой
вспашкой плугом с предплужником. Поэтому никаких мер для уничтожения
проросших после лущения жнивья сорняков обыкновенно не предпринимается.
Только в том случае, когда тёплой продолжительной осенью сорняки,
проросшие на участках, предназначенных к поздней зяблевой вспашке, грозят осеме-
ниться, они уничтожаются исключительно лаповым экстирпатором, но никак
н? бороной. После этого зяблевая вспашка производится в намеченные сроки.
Указанный порядок основной, или зяблевой, обработки относится ко всем
почвенным разностям, всем климатическим зонам и всем последующим
культурам.
Нельзя не обратить внимание на частое стремление заменить лущение
жнивья сжиганием стерни, якобы лучшим средством борьбы с гессенской мухой.
G этим вредным архаизмом нужно всячески и решительно бороться, как с
огромной опасностью, с прямым разбазариванием азота и соломы.
ГЛАВА ВОСЕМНАДЦАТАЯ
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
(РАННЕВЕСЕННЯЯ ОБРАБОТКА И ОБРАБОТКА ПАРОВ)
Подразделение предпосевной обработки почвы. — Ранневесенняя обработка
зяблевых полей. — Изолирующий слой (mulch, мульч). — Волочение^ или
обработка волокушей. — Применение гвоздёвки. — Общие принципы всякой
предпосевной обработки. — Орудие предпосевной обработки. — Общие
задачи обработки парового поля. — Главная задача чёрного пара. —
Определение времени лущения пара. — Самоочищение чёрного пара. —
Орудие лущения чёрного пара. ¦— В каком состоянии разложения
вносить навоз в чёрный пар. — Пестрополье. — Двоение удобренного чёрного
пара и орудие запашки навоза и двойки. — Лущение после запашки
навоза. — Легенда о ненужности навозного удобрения на чернозёмах
Западной Сибири и европейской части СССР. — Задачи безнавозного
(пресного) чёрного пара.' — Последний срок глубокой летней обработки
чёрного пара. — Предпосевная обработка чёрного пара. — Чёрный пар
под яровые хлеба. — Смена чёрного пара занятым. — Четыре участка
занятого пара. — Обработка занятого пара. — Другие разновидности
занятого пара.
Из предыдущего видно было, что центр тяжести борьбы с сорной
растительностью в социалистическом земледелии должен быть перенесён на систему
зяблевой обработки, в которой сосредоточивается как предупредительная борьба
с засорением почвы, так и непосредственная борьба с самыми опасными
корневищевыми сорняками, и отчасти захватываются некоторые моменты борьбы
с однолетними и корнеотпрысковыми сорняками. Но из приведённых там же
главных биологических особенностей сорняков с очевидностью вытекает, что
одними мерами предупредительной борьбы с засорением почвы ограничиться
нельзя. Ни система зяблевой обработки, ни уход за семенным материалом,
ни соблюдение правил агроминимума, т. е. окашивание межников, дорог,
откосов канав и террас, выкашивание пустырей (которых в социалистическом
хозяйстве не должно быть, но с которыми приходится пока считаться), — веб
это не может освободить от необходимости непосредственной борьбы с
сорняками в поле. Эта необходимость особенно подчёркивается в период перехода
от прежней, бессистемной крестьянской обработки к систематической
культурной обработке колхозных и совхозных полей. Но даже и после
освобождения социалистических полей от главной массы сорняков эта необходимость
непосредственной борьбы сохранится под влиянием двух моментов:
неминуемого заноса сорных семян ветром, птицами, платьем работников и, с другой
стороны, биологическими особенностями сорняков. Поэтому все системы
предпосевной обработки включают в себя как неизбежный момент меры борьбы
с засорённостью; необходимо также не меньше одного раза в течение
севооборота один год посвящать систематической непосредственной борьбе с
засорённостью почвы, т. е. обработке парового поля.
Подразделение предпосевной обработки почвы. На этом основании все
системы предпосевной обработки разделяются на две группы: 1) предпосевная
обработка под яровые культуры, которая, в свою очередь, распадается на два
вида — обработка под ранние и обработка под поздние яровые; 2)
предпосевная обработка под озимые культуры, или обработка парового поля.
Из предыдущего изложения с совершенной очевидностью вытекает то
огромное значение требований партии и правительства но отношению к осенней
обработке почвы, которые, глубоко понятые стахановским движением
колхозников, в самое непродолжительное время приведут к 100-процентной зяблевой
обработке, социалистических полей.
Этим определяется одинаковость первой весенней обработки всех полей,
подвергавшихся зяблевой обработке. Ранней весной почвы всех полей находятся
в состоянии первого количественного максимума влажности, определяемого
398
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
перегонкой водяного пара из незамёрзших горизонтов почвы и сгущением его
в верхних замёрзших слоях почвы.
Ранневееешіяя обработка зяблевых полей. В полях, подвергавшихся
зяблевой обработке, этот первый максимум влажности достигает своего
высшего выражения, так как, кроме зимнего запаса воды, сосредоточенного
исключительно в волосных промежутках почвы и её комков, ранней весной всё
количество снеговой воды заполняет и неволосные промежутки. Поэтому весенний
максимум воды в почве, не подвергавшейся зяблевой обработке, равен 100%
волосной (капиллярной) влагоёмкости. В почвах же, подвергавшихся зяблевой
обработке, этот запас равен 100% полной влагоёмкости почвы, т. е. в среднем
на 30 — 35% больше.
По общему правилу всякая почва теряет испарением тем болъгиее
абсолютное количество воды в единицу времени, чем больше воды она содержит. Это
правило очень ярко иллюстрируется в опыте Эзера.
Влажность почвы в процентах полиой её
влагоёмкости
Поверхность в 100 кв. см
испарила воды (в г) в
течение 9 дней
Почва А
. Б
100
1459
1651
80
1174
1341
60
879
999
40
¦
591
669
20
298
330
Изолирующий слой (mulch, мульч). Поэтому на всех полях, вспаханных
на зябь, первая обработка ранней весной состоит в создании условий
уменьшения испарения абсолютного количества воды* Эти условия достигаются
путём создания так называемого изолирующего слоя (mulch) на поверхности
почвы, состоящего из рыхлого комковатого слоя почвы. Два первых слоя
комков этого изолирующего слоя непосредственно соприкасаются с воздухом,
быстро высыхают, и, так как волосное сообщение их с основной массой почвы
прервано, они защищают от испарения всю остальную массу почвы. Насколько
сильно влияет изолирующий слой, иллюстрируется нижеприведёнными
данными того же Эзера, обозначающими количество воды, испарённой
поверхностью почвы в 4 000 кв. см в течение 10 дней при различной толщине слоя
рыхлой почвы, создающей изолирующий слой.
Глубина изолирующего слон (в см)
Испарилось воды (в г). Почва А
. „ » Б
0
2 097
2 925
0,5
720
1922
2,5
527
1270
4,5 8,5
368
736
253
477
Волочение, или обработка волокушей. Это создание изолирующего слоя
достигается исключительно применением волокуши или иногда гвоздёвки, но
никак не бороны, тем более лёгкой. Бороньба, как было уже выяснено раньше,
неизбежно связана со значительным распылением почвы, и после её применения
изолирующий слой, представляющий смесь комков и распылённой почвы,
после первого же дождя превращается в бесструктурную массу, так как все
неволосные промежутки между комками заполняются распылённой почвой.
Испарение воды из бесструктурного слоя происходит чрезвычайно энергично.
Волокуша, устройство которой было описано выше, применяется лучше
всего в конной запряжке, и так как эта работа представляется очень срочной,
ударной, то на производство весеннего волочения зяби должен быть мобилизован
весь наличный конский состав. Обработка тракторная не так удобна
вследствие лёгкости этой работы, так что, для того чтобы загрузить полностью
трактор GT3, потребовалось бы такое большое число волокуш, которое придало бы
всему агрегату высшую степень неповоротливости. Для совхозов, не распо-
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
399
лагающих достаточным конским поголовьем, можно рекомендовать
производить волочение посредством трактора возможно малой мощности, чтобы
избежать большой громоздкости прицепного агрегата при полной нагрузке
трактора.
Как правило без исключения, волочение производится вкось (не вдоль и не
поперёк) направления плужных борозд. При такой работе снятая волокушей
почва гребня засыпает ближайшую борозду. Этим определяются и крайняя
лёгкость волочения, и наименьшее распыление почвы как результат очень
незначительного передвижения её.
Применение гвоздёвки. В случае не совсем ещё окультуренных почв, не
достигших ещё максимальной прочности, или на полях, наиболее удалённых
в севообороте от травяного поля, на которых почва уже в значительной мере
утратила свою прочность, применяется гвоздёвка. Принципиальное отличие
гвоздёвки от бороны заключается в том, что у гвоздёвки имеется только один
ряд зубьев и, следовательно, совершенно устранён наиболее вредный элемент
работы бороны, работа последующих (второго, третьего и т. д.) рядов её зубьев.
Работа гвоздёвкой производится по той же схеме, что и волокушей.
Раннее весеннее волочение применяется на всей площади зяблевой вспашки
независимо от того, каково её дальнейшее назначение.
Применять обработку волокушей или гвоздёвкой можно только в том случае,
если зяблевая вспашка произведена плугом с предплужником. В случае если
зяблевая вспашка исполнена простым плугом, т. е. без предплужника, нужна
тяжёлая борона, а волокуша и гвоздёвка бесполезны.
Общие принципы всякой предпосевной обработки. Следует твёрдо
запомнить то положение, что можно говорить о системе предпосевной обработки
только в том случае, когда была исполнена система зяблевой обработки. Эти
две системы неразрывны в своём сочетании, и в случае отсутствия системы
зяблевой обработки всякая предпосевная обработка неминуемо будет обладать
свойством стихийности. В этом случае задача зяблевой обработки, т. е.
рыхления всего пахотного горизонта, переносится на весну. И какая бы ни была
применена весенняя предпосевная обработка, она будет связана с неизбежной
утратой запаса воды в почве и также неизбежно с рыхлением почвы
больше чем на глубину прикрытия семян. Если соблюдать правило не рыхлить
весной почву больше чем на глубину прикрытия семян, пришлось бы
рекомендовать примитивный посев наволоком, который всегда резко снижает
урожайность.
Отсюда совершенно ясна первая задача системы предпосевной обработки;
она должна удовлетворять основному требованию прорастающих
культурных растений, семя которых должно лежать на осевшей почве, неспособной
к дальнейшему оседанию. Оседание почвы после прорастания семян неразрывно
связано с обрывом корней, их сминанием и поранением их усвояющей
поверхности. Поэтому, как показывает опыт Западной Европы, весенняя
предпосевная вспашка, произведённая глубже работы сошников сеялки или работы
запашника, влечёт за собой уменьшение урожая. Особенно чувствительны к этому
моменту сахарная свёкла, вообще все корнеплоды и озимые хлеба.
Второй момент, который должен быть принят во внимание при
предпосевной обработке, тот, что прорастающее семя требует возможно проницаемой
как для воздуха, так и для проростка покрышки в форме слоя прочной
комковатой почвы.
Третий момент, который одновременно должен быть соблюдён с большой
настойчивостью, тот, что верхний слой почвы должен быть в возможной
степени очищен от способных прорастать органов сорняков. Это совершенно
очевидно по отношению к корневищевым сорнякам и не менее очевидно по
отношению к сорнякам, прорастающим из семян. Высеянные семена ранних
яровых должны пролежать в почве не меньше 4—5 дней, чтобы набухнуть
перед началом образования проростка. В случае поздних яровых культур этот
400 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
срок растягивается от 7 до 14 дней по причине меньшей разницы температур
нижних и верхних слоев почвы и, следовательно, менее энергичного сгущения
перегоняющихся из нижних горизонтов паров воды вокруг высеянных семян
в форме капельножидкой воды.
В то же время, пока длится неизбежный период набухания семян
культурных растений, семена сорняков, пролежавшие в почве всю зиму, находятся
в состоянии набухшем. Они яровизированы и начинают прорастать тотчас
после волочения, когда к ним будет обеспечен доступ воздуха. Понятно, что
семена сорняков, имеющих в своём распоряжении лишних 5—15 дней, при
всяких условиях перегонят всходы культурных растений и или заглушат их,
как это неизбежно при поздних яровых, или снизят урожай ранних яровых.
Поэтому третья задача предпосевной обработки состоит в возможно полной
очистке взрыхлённого ею слоя от семян сорняков.
Совершенно очевидно, что борьба с корневищевыми сорняками в это время
осуществима только с полным уничтожением условий, благоприятствующих
прорастанию семян культурных растений.
Из всего вышеизложенного совершенно ясно вытекает самый характер
правильной системы предпосевной обработки при непременной предпосылке —
при произведённой зяблевой обработке.
Орудие предпосевной обработки. Все вышеприведённые требования к
предпосевной обработке осуществимы только путём обработки экстирпатором, или,
как его неправильно называют, культиватором. При этом очень важна самая
конструкция рабочего органа экстирпатора, лапы. В большинстве
распространённых экстирпаторов лапы их, представляющие двойную наклонную (крыше-
образную) поверхность, прикрепляются к раме экстирпатора посредством
чугунной или железной толстой стойки. У некоторых конструкций передняя
часть стойки ножеобразно заострена. Как было выяснено выше, такая лапа
будет работать наподобие зуба бороны, т. е. разотрёт в пыль комки почвы на
двойную ширину самой стойки и на всю длину хода экстирпатора. Поэтому
у правильно сконструированного экстирпатора стойка должна представлять
полосу стали не больше 2 — 3 мм толщиной и шириной, определяемой
качеством стали, во всяком случае, не меньше 10 см. Стойка прикрепляется к раме
своей широкой стороной по ходу движения экстирпатора, и переднее ребро
ватачивается, как нож. Лапа прикрепляется к стойке болтами с потайными
головками.
Лапы экстирпатора подрезывают проростки сорняков. Эта операция в
случае очень раннего посева производится непосредственно перед посевом. В
случае несколько более поздних посевов операция эта производится при появлении
дружных всходов сорняков и второй раз — перед самым посевом. Но во всех
случаях она производится на глубину, не превышающую глубины последующей
установки сошников сеялки*
Система предпосевной обработки перед поздними яровыми отличается от
только что описанной лишь тем, что применение экстирпатора по мере
позеленения поля, определяемое недружностью всходов сорняков, может быть
повторено всего до трёх раз при соблюдении того же обязательного правила — не
превышать предпосевной обработкой глубины, на которую будут положены
семена.
Получаемая даже только при двукратном применении экстирпатора
крупность зёрен комковатой структуры достаточна даже для посева наиболее мелких
культурных семян (мак). Стремление получить очень мелкую структуру для
посева мелкосемянных культур имеет значение только при отсутствии
зяблевой обработки, когда приходится производить весновспашку.
Весновспашка, произведённая мелко, даёт глыбистую структуру,
произведённая на полную глубину — образует довольно крупнокомковатую структуру.
При посеве на поле с такой структурой мелких семян большая часть их может
стекать (сбежать) по широким некапиллярным промежуткам на такую глу-
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
401
бину, с которой они уже не дадут проростков. Поэтому в этих случаях принято
многократным боронованием придавать поверхностному слою почвы мелкую
структуру, при которой неизбежно образование массы пыли. В этом случае
даже небольшой дождь образует корку, которую приходится разрушать или
применением рубчатого катка, или боронованием.
При работе экстирпатора образование корки возможно только при очень
сильных ливнях, и в этом случае тоже неизбежно приходится применять
рубчатый каток или борону как орудия ухода за растениями.
Операция ломки посевов вынуждается исключительно отсутствием системы
вяблевой обработки.
Система предпосевной обработки при условии выполнения системы
зяблевой обработки никогда не производится ни дисковыми культиваторами, ни
вубовыми боронами.
Общие задачи обработки парового поля. Задача предпосевной обработки
перед озимыми ничем принципиально не отличается от предпосевной
обработки под яровые хлеба. Предпосевная обработка под озимые носит название
обработки парового поля, или паровой обработки.
Очень часто в число задач паровой обработки включают как наиболее
важную задачу накопление воды в почве. Это имело значение только в том
случае, когда отсутствовала система зяблевой обработки и когда пары разделялись
на чёрные пары, чистые пары ранние пары и поздние пары. С тех пор как
зяблевая обработка стала по закону обязательной, совершенно очевидно, что
все ранние, поздние и всякие майские, июньские пары представляют уже
анахронизм и скоро окончательно отойдут в прошлое. Паровое поле должно
получить основную обработку по той же системе зяблевой обработки, что и поле
под яровые культуры. Если паровое поле не имело основной зяблевой обра-
ботки, тогда оно не в состоянии использовать первый весенний максимум влаги,
совершенно не будучи в состоянии удержать хотя часть влаги этого максимума.
В этом случае первой задачей обработки парового поля, действительно,
становится возможное накопление воды, но выполнение этой задачи нацело
зависит от частоты весенних и летних дождей, т. е. явлений стихийных. И
урожайность на таком поле, независимо от дальнейшей обработки почвы, будет
носить стихийный характер.
Главная задача чёрного пара. Главная задача пара — очистка почвы от
васоряющих её семян сорняков. И в число задач паровой обработки включается
иподготовка почвы к посеву озимых.
Вследствие того что при паровой обработке мы задаёмся целью проводить
систематическую борьбу с засорённостью поля, что достигается путём
многократной вспашки, в число задач паровой обработки входит и возможное
использование летних дождей, так как многократные вспашки неизбежно связаны со
значительным испарением воды. Раньше, когда предполагалось ещё, что можно
накопить перегной и создать прочную структуру почвы посредством навоза,
в паровое поле вносился полуперепревший или соломистый навоз. В связи
с этим в число задач пара входило также и создание прочности структуры
внесением навоза. При травопольной системе земледелия выполнение этой
вадачи возлагается преимущественно на поле многолетних трав.
Не отрицая некоторого влияния навоза на увеличение в почве количества
перегноя, нужно признать, что главной задачей навоза представляется
внесение в почву элементов пищи растений. С этой точки зрения удобрение
парового поля с осени должно быть признано необходимым, как будет выяснено
в дальнейшем, лишь на части занятого пара. Удобрение же чёрного пара
с осени, довольно часто практикуемое в приморских областях Западной Европы,
в континентальных условиях климата СССР может быть необходимым лишь
в немногих случаях. Как общее же правило для СССР осеннее удобрение
чёрного пара неприемлемо. Выше было выяснено большое значение лущения
жнивья в смысле удлинения сроков зяблевой вспашки. Этот момент в отношении
26 Почвоведение—236
402
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
организации труда и использования тракторного и машинного парка имеет
такое важное значение, что пожертвовать им было бы крайне
нецелесообразно. Вследствие этого и вывозка навоза должна была бы быть, в случае её
осеннего выполнения, растянута на срок до трёх месяцев. Таким образом, при
раннем осеннем внесении навоза в чёрный пар неизбежны были бы случаи далеко
зашедшего разложения навоза этой же осенью.
Если в условиях континентального климата не происходит вымывания
образовавшихся легко растворимых соединений пищи растений до грунтовых
вод, как это констатировано для морского климата Англии, Северной
Франции, Бельгии и др., то, во всяком случае, следует опасаться двух процессов.
Возможно выщелачивание легко растворимых соединений элементов пищи
растений в пониженные элементы рельефа, часто на другое поле, или
неравномерное распределение их по площади парового поля. Последнее вызовет
чрезвычайно неудобную с организационной стороны неодновременность созревания
озимых на поле и резкие различия в величине урожая.
Кроме того, в таких случаях раннего внесения навоза, наверное, выявится
так называемое биологическое поглощение элементов пищи растений. Легко-
растворимые в воде элементы пищи, нитраты, фосфаты и пр., будут
использованы не озимыми хлебами, а микронаселением почвы и переведены в состояние
органического вещества. Это будет иметь своим последствием слабое действие
навоза как удобрения на озими и очень растянутый срок так называемого
последействия навоза. Этим моментом нельзя пренебрегать, принимая в
соображение огромное число микроорганизмов, населяющих почву, которые, как
было выяснено выше, насчитываются тысячами биллионов особей.
На основании всего изложенного выше нужно признать, что навоз в чёрный
пар вносится летом. Этот момент находится в полном согласии с
господствующим в СССР способом летнего пастбищного содержания скота, приём, который
не обещает быть в очень скором времени заменён стойловым содержанием
ввиду огромного влияния пастбищного содержания на продуктивность всех
видов сельскохозяйственных животных. При пастбищном содержании скота
главная масса навоза накопляется в хозяйстве в течение стойлового периода
содержания, и к моменту вывозки навоза осенью количества его не всегда
хватает даже на необходимое удобрение части занятого пара.
Система зяблевой обработки парового поля поэтому ничем не отличается
от зяблевой обработки всякого другого поля. Очевидно, что то же касается
и ранней весенней обработки паровых полей. Обработка, типичная для
парового поля, начинается только после весеннего волочения поля,
Семена сорняков после облегчения доступа к ним воздуха весенним
волочением прорастают чрезвычайно быстро. Принцип борьбы с засорённостью почвы
в пару состоит в том, что семена сорняков помещают в возможно лучшие условия
прорастания и, после того как они прорастут из верхнего слоя, их
подвергают непосредственному уничтожению обработкой. При этом той же
обработкой ставят новые порции семян из более глубоких слоев в условия^
благоприятствующие их прорастанию.
Этот приём повторяется систематически.
Определение времени лущения пара. Важным моментом, от которого*
в значительной мере зависит успех всей систематической борьбы с
засорённостью почвы, представляется определение времени производства обработки,
имеющей задачей уничтожение появившейся на пару сорной растительности,
или так называемое лущение пара. Обыкновенно при определении этого срока,
с одной стороны, нежелательно слишком рано производить эту обработку,
чтобы эффект её не оказался слабым, с другой стороны, нежелательно, чтобы
при отдалении срока обработки сорняки позеленевшего чёрного пара бесполезно'
растрачивали сохранённую воду.
При определении времени обработки нужно исходить из её цели. Мы
задались целью уничтожения, по возможности, всех сорняков. Следовательно,
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
403
время обработки наступит, когда прорастут все сорняки того слоя почвы, из
которого они могут прорасти. Но так как сорняки отличаются недружностью
прорастания и лежат на самых разнообразных глубинах, то появление новых
^всходов не оканчивается. Наблюдая за позеленением чёрного пара, мы заметим
на пятый или шестой день после волочения массовое появление всходов, и
начиная с этого времени количество новых всходов быстро падает, пока не
сделается незначительным и почти равномерным. Этот момент наступления
равномерности появления небольшого числа новых всходов и следует принимать за
•срок производства обработки.
Самоочищение чёрного пара. На тёмноокрашенных почвах, чернозёмных
и торфяных, наблюдается иногда процесс так называемого самоочищения
чёрного пара. Оно выражается в том, что пар после весенней обработки не
зеленеет, остаётся чёрным. Если притти на такой пар ранним весенним
росистым утром, незадолго до восхода солнца, то внимательный осмотр
поверхности почвы обнаружит большое количество только что появившихся всходов.
Но уже часа через 2—3 после восхода солнца молодые всходы исчезают. Они
под влиянием концентрированных каплями росы лучей солнца обжигаются,
¦становятся прозрачными, падают и быстро засыхают, так как температура
самого поверхностного слоя почвы в это время достигает 40—60°.
Максимальная температура, которую мне пришлось наблюдать вместе с П. А. Костычевым
на чёрной аллювиальной почве долины Чороха в Закавказье, равнялась 72°.
При такой температуре прорастания сорняков днём не происходит, и
проростки, появившиеся ночью, быстро погибают вскоре после восхода солнца.
Поэтому на чёрном пару наблюдение за растительностью следует
производить на восходе солнца и не с лошади или автомобиля, а встав на колени.
Узнать молодые, только что появившиеся всходы очень легко. Они имеют
вид или зелёного шильца, или вилочки.
Орудие лущения чёрного пара. Следующий вопрос — выбор орудия
обработки. При решении этого вопроса не следует забывать, что задачу чёрного
пара составляет систематическая, т. е. послойная, борьба с засорённостью
почвы. Поэтому в задачу этой обработки входит не только уничтожение
появившихся всходов сорняков, но и постановка в условия успешного прорастания
семян следующего слоя, в котором семена не могли прорасти вследствие
недостатка кислорода, задержанного аэробными процессами верхнего слоя.
Этим решаются сразу два вопроса. Очевидно, что орудие для уничтожения
сорняков на чёрном паре должно быть отвальным; это многокорпусный
лущильник (рис. 191). Для этой цели пригодны также многокорпусные буккеры.
Всякие соображения о большей производительности бороны и о лучшем сохранении
влажности при экстирпаторной обработке не имеют никакого производственного
значения, кроме вредного. Эти орудия уничтожают возможность достижения
главной цели чёрного пара. Тем меньшее значение имеет соображение, что
обработка бороной выгоднее, так как после нее пар не зарастает сорняками. Это
соображение, часто высказываемое, только подтверждает полную
непригодность бороны для этой цели. Обработка, о которой идёт речь, производится
и в случае самоочищения пара.
Вопрос о глубине рассматриваемой обработки не может быть решён в общей
форме, так как глубина определяется границей проникновения в почву
достаточного для прорастания семян количества кислорода. Эта граница находится
в зависимости от механического состава, распылённости почвы и содержания
в ней органического вещества. Чем почва мелкозернистее или мелкозёмистее
и чем болъгие она содержит органического вещества, тем меньше должна быть
глубина обработки.
Обыкновенно глубина этой первой обработки пара, лущения его, колеблется
около 7—8 см.
После первого лущения паровое поле вновь начинает зеленеть, и его опять
необходимо подвергнуть обработке. Дальнейшая обработка может предста-
404
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
виться в двух вариантах, которые будут зависеть от того, удобряется или не
удобряется чёрный пар.
Момент необходимости уничтожения сорняков, покрывших чёрный пар
после первого летнего его лущения, совпадает с моментом двойки пара, если
паровое поле не удобряется, или с моментом вывозки и запашки навоза.
В каком состоянии разложения вносить навоз в чёрный пар. Навоз
в паровое поле может вноситься или в состоянии полуперепревшего навоза,
или в состоянии вполне перепревшего. До сих пор всеобще распространено
внесение полуперепревшего или даже соломистого навоза. Этот обычай
представляет пережиток того времени, когда предполагали, что одна из главных
целей навозного удобрения — обогащение почвы деятельным перегноем. В
настоящее время можно считать доказанным, что хотя навоз и может быть
источником накопления в почве перегноя, но эту задачу навозного удобрения никак
Рис. 191. Многокорпусные тракторные плуги для лущения паровых полей,
но не, жнивья.
нельзя считать главной. Поэтому следует стремиться вносить в почву как
можно меньше неперепревшего органического вещества, которое
преимущественно состоит из клетчатки и древесины.
Внесение в почву неразложившейся клетчатки, безразлично в форме
полуперепревшего, соломистого навоза, сырой каныги, кострики, опилок и тому
подобных отбросов, вызывает в почве усиленную деятельность бактерий,
разрушающих клетчатку и древесину. При этом процессе разрушения древесины
в почве происходят два сопутствующих процесса, носящих общее название
денитрификации.
Бактерии, вызывающие этот процесс, понятно, нуждаются в азотной пище,
содержание которой в клетчатке и древесине далеко не достаточно. Поэтому
бактерии, разрушающие клетчатку, используют в качестве азотной пищи уже
имеющиеся в почве нитраты. Часть бактерий, вызывающих процесс
денитрификации, переводят содержащиеся в почве нитраты в органическое вещество
своего тела, которое становится усвояемым зелёными растениями только после
разрушения тел отмирающих бактерий. Этим в известной степени определяется
так называемое последействие навоза.
Другая часть бактерий, и почвенных низших грибов и актиномицет при
использовании нитратов разрушает большую часть их с выделением свободного
молекулярного азота и, следовательно, окончательно лишает почву
содержащихся в ней нитратов. Поэтому количество нитратов, накопляемых в чёрном
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
40&
пару, удобренном неперепревгиим навозом, представляет, собственно, результат
новой деятельности нитрифицирующих бактерий, причём всё количество бывших
в почве до внесения навоза нитратов частью разрушается полностью, частью
отлагается в форме мёртвого запаса, который снова переводится в усвояемую
форму только при разложении тел отмирающих бактерий. Один этот момент
уже служит достаточным основанием для того, чтобы сельскохозяйственное
производство оставило применение полуперепревшего и тем более
соломистого навоза.
Пестрополье. Сказанное подтверждается в ещё большей степени
необходимостью применения большого количества непроизводительного труда при
запашке не вполне перепревшего навоза. Консистенция неперепревшего навоза
не позволяет равномерно перемешать его с почвою. И какие бы меры для
равномерного распределения навоза по массе почвы мы ни принимали, он всегда
распределяется в форме обособленной и несплошной прослойки. Вместе с тем
равномерность распределения навоза как сильного удобрения, содержащей*
все элементы пищи растений с преобладанием, однако, азота, который
освобождается в усвояемой форме раньше других, имеет очень большое
производственное значение. Неравномерное распределение пищи вызывает неминуемую-
так называемую пестроту поля. Явление пестроты поля считается одним из
самых вредных в растениеводстве. Оно определяет неравномерность созревания
растений, получивших избыточное азотное питание и потому отстающих в своём
созревании в среднем на 1—2 пятидневки, что вызывает огромные потери при
уборке. Если ориентировать уборку по степени зрелости более роскошно
развитых растений, получивших избыточное азотное питание, то к этому времени
менее развитые растения, получившие меньшее количество пищи и более рано
созревшие, потеряют зерно в результате осыпания. Ущерб будет при этом
количественно очень большой.
Если, наоборот, ориентировать уборку по степени зрелости хуже
питавшихся и ранее созревших растений, то семена лучших растений будут собраны
еще не достигшими уборочной спелости. Мало того, что они испортят своим
сморщенным и щуплым состоянием весь урожай, они при ссыпке убранного
верна испортят всю партию зерна, вызвав влажность выше нормы, и если
зерно не будет искусственно просушено, то вся партия зерна в значительной
степени утратит всхожесть и приобретёт затхлый запах или даже заплесневеет.
Кроме того, слабое развитие части растений на поле вызовет, конечно, и
недобор урожая.
Двоение удобренного чёрного пара и орудие запашки навоза и двойки.
Вследствие сказанного удобрение пара даже полуперепревшим навозом, не
говоря о соломистом, требует непременно двоения, которое производится на
полную глубину пахотного горизонта.
Двоение, равно как и запашка навоза, осуществляется рухадловыми
плугами без предплужников вследствие необходимости перемешивания навоза
равномерно по всему пахотному слою.
Из предыдущего изложения вытекает, что двоение пара вызывается,
главным образом, несовершенством равномерного перемешивания почвы с
полуперепревшим навозом и тем более с соломистым. Ввиду этого были попытки
применить для запашки навоза фрезерные машины, предназначавшиеся для
других целей, о которых речь дальше. Эффект фрезерования почвы парового
поля при внесении навоза был двоякий. Перемешивание навоза в почве
достигалось очень совершенное вследствие того, что навоз измельчался и
поддерживал всю массу вспушённой почвы в рыхлом состоянии. В таких условиях
уже через две недели после производства фрезерования навоз в почве
разлагался аэробным путём на 100%, не оставляя даже следов органического
вещества; количество нитратов достигало максимального содержания. Но вслед
ва этим вспушённая и размельчённая до состояния пыли почва оседала,
образуя сплошную бесструктурную массу. И в создавшейся анаэробной обстановке
Ч06 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
всё количество накопленных нитратов утрачивалось путём денитрификации.
Поэтому применение фрезерной машины для обработки парового поля безусловно
неприменимо. Это не значит, конечно, что фрезерная обработка вообще не
годится. Как будет изложено ниже, фрезерование почвы при культуре болот
и подъёме бросовых земель, а также и лесосек, представляет незаменимую
операцию.
Возможность избежания лишней обработки почвы парового поля
достигается внесением вполне перепревшего навоза. Под вполне перепревшим
навозом разумеется такое его состояние, когда в массе навоза совершенно нельзя
отличить соломы и экскрементов и навоз представляет сплошную землистую
^комковатую массу чёрного или тёмнокоричне-ого цвета. Навоз в таком СОСТОЯ-
Рмс. 192. Fie равномерное распределение навоза по пахотному слою
при первой запашке (по Аэребоэ).
шш в овощеводстве закрытого грунта носит название парниковой земли, или
«перегноя».
Равномерная рассыпчатая землистая масса такого навоза прежде всего
на 100% доступна механизации нагрузки на обыкновенные автомашины и при
помощи специальных распределителей, прицепляемых как к автомашине, так
и к простой конной повозке, в совершенстве подвергается равномерному
распределению по поверхности парового поля, не требуя предварительного леше-
ния поля, распределения навоза в небольших кучах; кроме того, полностью
избегается тяжёлый ручной труд по раструске и загребанию навоза. Густота
распределения навоза доступна регулировке в очень широких размерах. После
этой операции распределённый по поверхности поля навоз запахивается.
Запашка перепревшего навоза осуществляется рухадловым плугом без
предплужника на глубину 20 см. При этом в каждую ротацию изменяют
глубину на 1—2 см вверх и вниз. В том случае, если пахотный горизонт остаётся
мелким, то до момента достижения нормальной глубины в 20 см при каждой
ротации производится углубление запашки на 1—2 см. При применении
перепревшего навоза операция двоения совершенно отпадает, что составляет очень
значительное сокращение расхода сил и средств на обработку, не говоря уже
о том, что при этом совершенно избегаются непроизводительные потери запасов
¦почвенной воды, неизбежные при вспашке. Это обстоятельство приобретает
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
407
исключительное значение в степных и особенно в засушливых областях. В юж~
ных и юго-восточных районах при засушливом лете от глубокой летней
обработки пара приходится воздерживаться, хотя от этого значение пара в борьбе
с сорняками сильно уменьшается.
Лущение после запашки навоза. Во всех случаях запашки навоза, а также
при двоении парового поля, удобренного соломистым или полуперепревшим
навозом, на поверхность поля выносится слой почвы, ещё не очищенный от
семян сорняков. Поэтому всегда в этом случае поле начинает зеленеть, и
удобренные сорняки под влиянием хорошего азотного удобрения начинают быстро
расти. Очень распространено ошибочное мнение, что главная причина быстрога
развития сорняков после запашки навоза представляет результат того, что
сохранившиеся в навозе семена сорняков служат источником засорения поля.
Не будем отрицать этой возможности при удобрении поля полуперепревшим
или соломистым навозом, особенно в случае отсутствия мер предосторожности
при кормлении скота низшими сортами зерна и луговым или полевым сеном
поздних сроков укоса, в трухе которого содержится много спелых семян
сорняков. Но вместе с тем в этом нельзя видеть причины быстрого и сильного
развития сорняков, так как оно происходит при внесении и вполне перепревшего-
навоза, в котором большинство семян сорняков утратили свою всхожесть..
Приходится сделать заключение, что причина такого развития сорняков —
обильное содержание в почве элементов пищи растений. Как бы то ни было,
после внесения навоза паровое поле быстро покрывается сорной
растительностью, и во избежание непроизводительного расходования воды сорняками
необходимо вновь произвести лущение (второе) парового поля на тех же
основаниях, как и первое весеннее лущение, т. е. отвальным лущильником на
глубину 8—10 см, и в тот момент, когда прекращается массовое появление всходов
новых сорняков.
Если после второго лущения под влиянием ливневого дождя поверхность
парового поля окажется сильно уплотнённой, но ещё не наступило время для
следующего лущения, в этом случае для уничтожения корки применяется
обработка экстирпатором, но не бороной.
Легенда о ненужности навозного удобрения на чернозёмах Западной Сибири
и европейской части СССР. До сих пор ещё на чернозёмах пользуется
широким распространением неудобренный пар. Неудобренный пар на
чернозёмных почвах поддерживается рядом чисто механистических доводов. Один из
самых распространённых доводов связывается с тем," что на западе чернозёмной
полосы навозное удобрение оказывает положительное влияние, которое затухает
по мере перехода к восточным областям чернозёмных почв, и вместе с этим
сходит на нет и применение навозного удобрения. На юге и юго-востоке СССР
навоз оказывает якобы даже отрицательное влияние. Широко распространено
мнение, что на юго-востоке СССР урожай зависит только от наличия воды
в почве, что здесь почвы содержат достаточное количество элементов пищи
растений и что поэтому они вообще не нуждаются в удобрениях, в том числе и в
навозном.
Указанные рассуждения очень часто склонны механистически связывать
с возрастом сельскохозяйственной культуры в чернозёмных областях.
Ссылаются на то, что на западе, где земледельческая культура очень древняя,,
чернозём уже не содержит органических остатков, которые так характерны
для целинных чернозёмов и чернозёмных перелогов восточных областей. Навоз
и заменяет недостаток органических остатков в почвах. Чем дальше на юг
и юго-восток, тем более молодые по возрасту земледельческой культуры области,,
и тем чаще встречается переложная и залежная система земледелия. И тем
больше в чернозёмах якобы сохранилось органических остатков, которые своим
разложением освобождают элементы пищи растений, вносимые обычно с навозом.
Поэтому на засушливом юго-востоке азот как пища растений может быть в-
таком изобилии, что может приносить вред.
408
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Такое объяснение, механистически связывающее причинной зависимостью
ряд совместно протекающих процессов, конечно, не может ни в какой мере
быть принято. Что касается влияния возраста сельскохозяйственной культуры
на сохранность растительных остатков в обрабатываемых почвах, то в
достаточной степени выяснено, что даже при правильном использовании целинных
и залежных чернозёмов растительные остатки их совершенно исчезают в
пятилетний промежуток времени. И, очевидно, сопоставление влияния навоза
с возрастом сельскохозяйственной культуры не может иметь никакого
значения, так как разница в этих возрастах измеряется десятилетиями, если не
столетиями. Следовательно, мы имеем дело с двумя рядами чисел разных
порядков, и выводы из их сопоставления не имеют никакой цены.
Сказанное находит категорическое подтверждение в том факте, что в бывших
помещичьих хозяйствах даже на крайнем юго-востоке (в б. Самарской и
Саратовской губерниях), в которых велось более или менее правильное хозяйство,
навоз оказывал резко выраженное положительное действие. В то же время
в тех же районах в примитивных крестьянских хозяйствах навоз или не
оказывал никакого действия, или даже приносил вред: унавоженные хлеба
полегали или выгорали. И в тех же районах в крупных бывших помещичьих
хозяйствах платили крестьянам за перевозку на помещичьи поля навоза,
выброшенного крестьянами в овраги.
Причины такого различного влияния навоза на бывших крестьянских и
-бывших помещичьих полях сводятся к следующему. Местами мы встречаемся
с резко выраженным недостатком скота. Местами весь навоз, получаемый
в хозяйствах, переделывается (кизяк) или употребляется прямо на топливо
вследствие полного отсутствия в этих районах древесного или минерального
топлива. Но чаще всего причиной такого отношения к навозу было полное
отсутствие какой бы то ни было системы агротехнических мероприятий, что
обусловливало распылённость почв, их малую культурность. В этой
бесструктурности распылённых почв заключалась причина отсутствия действия навоза
или даже вредного его действия. Такие почвы при всяких условиях страдают
недостатком воды, что и определяет отсутствие или отрицательное влияние
любых удобрений. В таких почвах создавался относительный избыток
элементов пищи при свойственных им условиях накопления воды. Но признание
этого относительного избытка элементов пищи за абсолютный их избыток —
грубейшая ошибка.
В особенно резкой форме это выражается при культуре солонцеватых почв.
На них применение навоза при обычной культуре считается совсем
неприемлемым и вредным. Между тем при правильной системе земледелия на солонцах и
солонцеватых почвах обильное навозное их удобрение представляет. лучшее
средство повышения условий их плодородия и урожайности культур.
Задачи безнавозного (пресного) чёрного пара. В случае отсутствия
навозного удобрения парового поля задачи его сводятся к борьбе с сорной
растительностью и к накоплению воды. Эти задачи выполняются неудобренным паром
антагонистически. Совершенно понятно, что глубокая обработка летом, к
которой неизбежно приведёт систематичность борьбы с сорной растительностью
путём постепенного углубления выворачиваемого слоя, обусловит полную
потерю запаса воды. Несомненно и то, что глубокая обработка удобренных
паров тоже до известной степени связана с потерями воды. Но при удобренных
парах наносимый вред компенсируется положительным влиянием удобрения.
В результате сумма этих влияний всегда складывается в пользу удобренного
пара. Между тем глубокая обработка неудобренного пара, как это я наблюдал
даже в б. Орловской губернии, всегда снижает урожай на 50%. Это было
доказано и десятилетним опытом И. И. Шатилова. Поэтому и борьба с сорняками
практически на неудобренных парах никогда не применяется систематически.
И в сущности, задача неудобренного пара сводится к очистке от сорняков
только поверхностного слоя почвы, в который будут положены семена озимых.
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
409
Обыкновенно принятая обработка неудобренного пара состоит в весеннем
бороновании, которое имеет своей целью сохранение влаги, в последующем
ватем лущении на 7—8 см и дальнейших культивациях лаповыми орудиями
вплоть до посева озими.
Последний срок глубокой летней обработки чёрного пара. Время глубокой
летней обработки чёрного пара — один из наиболее важных моментов
обработки его; от него зависят успешность перезимовки озими, равно как и
успешность кущения озими. Это в равной мере касается как двоения пара,
удобренного неперепревшим навозом, так и заделки вполне перепревшего навоза.
Предельный срок производства этой глубокой обработки различен для разных
районов СССР, что находится в прямой зависимости от возможной частоты
выпадения дождей. Значение этого срока состоит в том, чтобы к моменту посева
озимых хлебов почва, на которой будет лежать семя и которая будет пронизана
корнями будущего озимого растения, не подвергалась дальнейшей осадке.
Осадка почвы во время уже проросшего растения, как озимого, так и ярового,,
чрезвычайно отрицательно влияет на урожаи как озимых, так и яровых.
При осадке почвы, уже пронизанной корнями растений, корни могут
частично обрываться, частично могут образовывать крутые изгибы, которые
прекращают движение соков по сосудам растений. Особенно резко это
сказывается на урожаях свёклы.
Понятно, что осадка почвы происходит не только под влиянием веса почвы,
но и, главным образом, проникновения в комковатую почву гравитационной
воды. При этом оседает преимущественно верхняя половина пахотного слоя.
Растение, укрепившееся своими корнями в нижнем горизонте, не может
следовать за осадкой верхнего слоя, и почва как бы соскальзывает с верхней части
проростка, обнажая его узел кущения. Этот момент лишает узел кущения
ващиты верхнего слоя от колебаний температуры. Поэтому весной, когда
снеговой покров в значительной степени стаял, а ночные заморозки бывают часты,
озимые хлеба, особенно пшеница, легко вымерзают.
Оставшиеся невымерзшими озимые хлеба с обнажённым узлом кущения,
равно как и яровые зерновые хлеба, у которых под влиянием весеннего оседания
почвы обнажились узлы кущения, не кустятся. Получается изреженный посев,
и, понятно, значительно снижается урожай.
Насколько этот процесс широко распространён, видно из того, что
последние годы приходилось неоднократно решать споры между практиками сельского
хозяйства о том, кустятся ли яровые хлеба или не кустятся. При этом
большинство было того мнения, что яровые зерновые хлеба, в отличие от озимых,
не кустятся.
Ввиду того что оседание зависит, главным образом, от частоты выпадения
дождей, в районах с большей вероятностью частых дождей, преимущественно
в северной нечернозёмной полосе европейской части СССР и в западных
областях азиатской части СССР, установлено практикой, что глубокая обработка
чёрного пара должна быть произведена не позже как за полторы декады перед
посевом озимой ржи и не позже как за две декады перед посевом озимой
пшеницы. Для северных районов чернозёмной области, где вероятность выпадения
осенних дождей меньше, эти сроки удлиняются до двух декад для озимой ржи
и двух с половиной декад для пшеницы. На юге чернозёмной полосы и юго-
востоке, где вероятность частых осенних дождей ещё меньшая, срок глубокой
обработки перед посевом ржи доходит до 2—3 декад и для пшеницы— до
3—З1/* декад.
Предпосевная обработка чёрного пара. В этот промежуток времени между
глубокой обработкой пара и посевом озимых может потребоваться обработка
с целью или разрыхления поверхности почвы, уплотнённой ливневым дождём,
или вследствие зарастания парового поля сорняками, семена которых
вывернуты глубокой обработкой. В этих случаях ни под каким предлогом нельзя;
применять оборачивающего орудия, всё равно отвального или дискового.
410
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Обработка ограничивается исключительно применением лаповых экстирпаторов,
причём безусловно не применимы ни пружинные бороны, ни штанговые
культиваторы. До известной степени можно мириться с кустарными драпачами,
крустенбрехерами и культиваторами, состоящими из длинной тонкой режущей
пластины или проволоки, натянутых между двумя вертикальными режущими
стойками.
Число этих культивации должно сообразоваться со степенью засорённости
и уплотнением почвы. Но, во всяком случае, за день или два до озимого посева
¦необходимо произвести культивацию вышеуказанными орудиями на глубину,
не превышающую глубины хода сошников сеялки при озимом посеве.
В случае если структура почвы окажется после этой операции слишком
грубой, то для измельчения её необходимо пустить наискось хода культиватора
¦гвоздёвку.
Чёрный пар под яровые хлеба. В восточных областях СССР (Восточная
Сибирь, ДВК и Якутская АССР) распределение осадков определяется
направлением зимнего и летнего муссона; зима бывает нередко бесснежная или с очень
тонким снеговым покровом, и дожди выпадают в незначительной части в июне,
июле и, главным образом, в августе и сентябре. В этих областях озимые хлеба
ещё не привились в достаточной степени, и широко распространён чистый пар
под яровые хлеба. Этот пар может быть или ранним, или чёрным. Они
отличаются друг от друга только моментом осенней зяблевой вспашки. В чёрном
пару производится зяблевая обработка, весной проводятся волочение,
культивация, и затем не позже 20 мая вывозится навоз, который запахивается
на 14—15 см.
После запашки навоза производят культивацию или две, и не позже второй
половины июня — двойку пара на полную глубину. После этого опять следует
•культивация. Весной будущего года после волочения высеваются яровые хлеба.
При раннем паре, пользующемся наибольшим распространением, подъём
•пара вместе с запашкой навоза происходит не позже 20 мая, когда под влиянием
начавшихся летних дождей почва становится мягкой. Запашку производят на
14—16 см, и затем следуют две культивации; не позже второй половины июня
производят двоение на 14—16 см. При такой комбинации обработок слой,
увлажнённый майскими и июньскими осадками, запахивается на глубину пахотного
горизонта, и наружу вывёртывается сухой слой, который жадно поглощает
массу воды осадков, выпадающих в августе и сентябре. По мере зарастания
пара сором ведётся культивация. Весной вновь повторяется культивация,
и производят посев яровых.
Предварительные опыты во многих совхозах и опытных учреждениях
в Восточной Сибири дают основание предполагать, что пресловутая
невозможность культуры озимых представляет простой пережиток примитивного
земледелия дореволюционных времён. Такое же мнение было в сильной степени
распространено по отношению к культурным многолетним злакам и бобовым
(тимофеевка, клевер, житняк, овсяница луговая, жёлтая люцерна, средняя
люцерна) в этих областях. Но исследования и опыты последнего десятилетия
показали, что все эти культурные травы превосходно развиваются не только
в ДВК, но и в суровейших условиях Якутской АССР.
Поэтому можно предположить, судя по опытам последних лет, что и
озимые рожь и пшеница могут превосходно зимовать в условиях Восточной Сибири
при точном соблюдении глубины посева и сроков глубокой обработки чёрного
пара.
Что касается Западной Сибири и засушливого юго-востока, то не подлежит
никакому сомнению, что миф о невозможности культуры в этих областях озимых
хлебов представляет простое порождение варварского хищнического
земледелия, которому подвергались эти области во времена царизма.
Смена чзрного плра занятым. До тех пор пока наши социалистические
яоля не освобождены от своего главного врага — сорных растений, чёрный
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
411
пар должен быть сохранён в неприкосновенности. Но через одну — две
ротации поля уже будут настолько очищены от сорняков, что чёрный пар должен
будет эволюционировать в так называемый занятой пар, подобно тому как
это уже произошло в Западной Европе. Там господствует уже занятой пар,
и чёрный пар вводится лишь спорадически в случаях катастрофического
засорения полей. Опыты, производившиеся на всех опытных станциях,
указывают на то, что урожай озимых после занятого пара несколько меньше, чем
по чёрному пару, но если сравнить урожай не только озимых, но учесть
урожай растений, занимающих паровое поле, то преимущество останется за
занятым паром.
Тот момент, что в занятом пару высеваются преимущественно кормовые
растения, имеет особенно большое значение в настоящее время, когда
природные луга и пастбища, не только суходольные, но во многих случаях и
заливные, дают всё ещё низкие урожаи трав. В этих условиях вопрос
летнего кормления животных имеет чрезвычайно большое производственное
значение.
Главная задача занятого пара — обеспечить животноводство в самый
ранний весенний период полным стойловым кормлением, когда ещё пастбища,,
как искусственные, так и природные, не могут дать кормовую массу без ущерба
им как угодьям. Кроме того, летом занятой пар должен обеспечить
ежедневную подкормку животных перед их выходом на пастбище и такую же
ежедневную подкормку по возвращении с пастбища.
Четыре участка занятого пара. С этой целью ради получения зелёного
корма в течение длинного периода времени и равномерного качества корма
площадь занятого пара делится на четыре части. Из них две части удобряются
с осени, и одна из них осенью же засевается озимым растением (рожью).
Вторая, удобренная с осени часть засевается самой ранней весной, чтобы не
прерывать кормления по исчерпании озимой культуры. Две остальные части
удобряются весной или летом и поочерёдно засеваются более поздними кормовыми
смесями.
Размеры четырёх указанных участков занятого пара зависят от
конкретных условий каждого данного колхоза или совхоза и не могут быть
обобщены.
В зависимости от сроков посева в занятом пару строится и система
обработки отдельных его участков.
Вся площадь занятого пара обязательно подвергается системе зяблевой
обработки. При этом два участка, предназначенных для посева озимых
кормовых культур и для самого раннего ярового посева, удобряются с осени.
На эти участки сперва вывозится навоз. При этом, если глубина пахотного
горизонта достигает 20 см или превышает её, навоз, если он полуперепревший,
запахивается на глубину 12—-15 см. После этого, когда навоз перепреет,
производится основная зяблевая вспашка, глубина которой должна быть равной
или больше 20 см.
В случае если сделать основную зяблевую вспашку до внесения навоза,
то пришлось бы навоз вывозить по вспаханному полю. Однако лучше всего
вносить с осени навоз вполне перепревший, который можно прямо запахивать
на полную глубину. При этом ясно отпадает одна обработка. На одном
удобренном участке занятого пара высевается озимое кормовое растение. Таким
растением на юго-западе чернозёмной полосы может быть озимая вика (Vicia sativa
dura) в смеси с озимым ячменём или озимой рожью. В остальных местах часто
рекомендуют смесь мохнатой вики (Vicia villosa) с озимой рожью. Но достать
семена мохнатой вики трудно. И поэтому чаще всего высевают просто озимую
рожь.
Весной обработка остальных участков занятого пара не отличается от
ранней весенней обработки чёрного пара. Немедленно после волочения
удобренный с осени участок засевается кормовой мешанкой. В качестве кормовых
412
ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
мешанок большей частью применяются смеси вики с овсом или ячменём, или
гороха, или пелюшки (Pisum arvense) с овсом.
Эти растения получили всеобщее распространение и совершенно оставили
в тони лучшее растение для посева в занятом пару — американский
«мамонтовый» клевер (Mammoth red clover). Этот клевер представляет однолетнюю расу
многолетнего клевера, которая созревает для укоса через полтора месяца после
посева и скошенная в момент бутонизации непременно даёт второй укос. Уро-
-жай этого клевера не отличается от одноукосного многолетнего клевера.
Для более поздних участков занятого пара часто рекомендуют инкарнат-
ный клевер. Но как кормовое растение он уступает другим вследствие
колючести его чашечек. Поздние расы его представляют хорошее растение для
зелёного удобрения.
Остальные участки засевают весной, сообразуясь со сроками получения
кормов, но с таким расчётом, чтобы самый поздний участок можно было
подвергнуть лущению и дней через 8—10 двоению до указанного выше срока посева
озимых.
Незасеянные ранней весной участки занятого пара подвергаются лущению,
как и чёрный пар. Второе лущение их совпадает с вывозкой и запашкой навоза,
которое производится по тем же правилам, что и в чёрном пару. Часть участков
засевается немедленно после запашки навоза, а перед посевом остальных
поздних участков производится предварительная культивация, но не
лущение. В противном случае посев кормовой смеси будет сорный.
Уборка зелёного корма каждого участка производится загонами, чтобы
освобождались участки для лущения жнивья, которое производится частями,
одновременно с освобождением участка. После лущения викового жнивья оно
редко зеленеет вследствие значительной сухости почвы, так что лущение
служит, главным образом, для возобновления запаса воды июньскими и
июльскими дождями. Если поле зарастает сором, то его уничтожают обработкой,
как и в чёрном пару.
Обработка занятото пара. На части занятого пара, удобренной с осени,
навоз хорошо разлагается в течение осени и ранней весной, но образовавшийся
перегной, вследствие иссушения почвы, полностью переходит в нерастворимое
•состояние, и значение двойки, в сущности, утрачивается.
Навоз в занятом пару, вследствие иссушения почвы кормовой смесью,
разлагается очень медленно, особенно на части его, удобренной с весны, так
что при двойке этой части викового жнивья неперепревший навоз иногда
выворачивается на поверхность поля. После того как будет убрана вся кормовая
смесь занятого пара, поле целиком подвергается двоению. Двоение должно
быть окончено с таким расчётом, чтобы до посева озимой ржи в северных
районах европейской части и в западных областях азиатской части СССР
оставались две декады, а перед посевом пшеницы — 2х/2 декады. Окончание двоения
занятого пара для других районов необходимо установить так, чтобы срок до
посева озимых культур, по сравнению с указанными выше для чёрного пара,
увеличился на полдекады. Эта предосторожность необходима по той причине,
что, вследствие большей сухости занятого пара, не всегда удаётся избежать
несколько глыбистой пашни, для осадки которой требуется большее время.
Эти соображения должны быть приняты во внимание и при выделении летних
участков занятого пара.
После двоения обработка занятого пара ничем не отличается от обработки
чёрного пара.
Другие разновидности занятого пара. Эволюция чёрного пара в пар,
занятый культурными растениями, началась ещё в начале XVIII столетия в Англии,
где чёрный пао с тех пор постепенно занимается пропашными растениями,
преимущественно" репой (turnips) и именно тарелочной формой её. Урожай
турнепса стравливается, без уборки его, овцами на поле в течение всей зимы, так
что поле одновременно получает и удобрение толокой.
СИСТЕМА ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ
413
Во Франции также постепенно на паровое поле стала переноситься листовая
и мозговая капуста, которая также стравливалась на месте крупным рогатым
молочным скотом.
В Германии чёрный пар постепенно был занят кормовой свёклой и в
скандинавских государствах — кормовой брюквой, которые на зиму убирались.
В восточных штатах Северной Америки чёрный пар скоро был занят
кукурузой на зелёный корм.
Обработка нового типа пропашного пара, понятно, претерпела некоторые
изменения. Внесение навоза получило ясную щенденцию быть перенесённым на
еесну, чтобы избежать бесполезных потерь от осеннего выщелачивания нитратов.
Осеннее внесение навоза сохранилось только при культуре крестоцветных,
репы, капусты, брюквы, которые высевались очень рано с целью избежать
повреждения посевов земляной блохой и блестянкой. Но,даже и в этом случае
стали прибегать к поздним июньским посевам репы и брюквы и к посадке
капусты рассадой, чтобы иметь возможность внести навоз весной.
Таким образом, осенняя обработка свелась к такой же, как и в чёрном
пару. Что касается весенней и летней обработки, то тут, в сущности, дело
свелось к требованиям той или другой культуры. В СССР имеется стремление
занимать пропашной пар силосными растениями. Не подлежит сомнению, что
к такому занятому пару нужно отнестись отрицательно в случае занятия поля
озимыми хлебами. В этом случае и паровая обработка не достигает своей цели,
и силосное растение приходится убирать значительно раньше, чем оно достигло
уборочной спелости. Всё это представляется явно нерациональным. В случае
следования за таким пропашным паром яровых мы также встречаем частный
случай культуры того или другого растения.
Что касается разных, видов кулисных (херсонский, американский) и тому
подобных паров, то они представляют пережитки мелкого крестьянского
земледелия, а при колхозном строе попытки их введения вносят такую массу
неудобств в обработку паров, что они не имеют никаких преимуществ перед
чёрными и занятыми парами.
ГЛАВА ДЕВЯТНАДЦАТАЯ
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ
И КОРМОВОЙ СЕВООБОРОТ
Производительность труда в растениеводстве. — Производственная задача
животноводства. -— Производственная задача земледелия. — Иное, помимо
животноводства, использование отбросов растениеводства. — Денитри-
фикация. — Сжигание соломы в поле. — Искусственный навоз. — Условие
производительности животноводства. — Грубые и концентрированные
корма. — Две группы животных. — Полноценные витаминные корма и
авитаминоз. — Сочные кормг. ¦— Состав природной зеленой кормовой
площади. — Кормовое значение многолетних злаков. — Лес как кормовое
угодье. ¦— Пастьба по озимым. — Пастьба по жнивью. — Посевы трав
в полевом севообороте как кормовая база. — Природные луга как кормовая
база. — Заболачивание природных лугов. — Поверхностное улучшение
природных лугов. — Коренное улучшение лугов. — Неприменимость
культурной вспашки на природных лугах. — Вспашка природных лугов мелким
(американским) оборотом пласта. — Орудия обработки пласта
вспаханных природных лугов. — Удобрение при коренном улучшении лугов. —
Приемы коренного улучшения лугов как борьба с последствиями природного
процесса. — Кормовой севооборот травопольной системы земледелия. —-
Государственные плановые задания по животноводству. — Обращение
культуры трав в кормовом севообороте из цели культуры в
агротехническое средство. —-Растения ползвого периода кормового севооборота. —Много-
летни? травы как дззинрзктор почвы.
Всякий урожай слагается из двух частей. Первая, ради получения которой*
возделываются растения, составляет плоды, семена, клубни или корни, которые
непосредственно могут служить материалом для приготовления пищи чел л.ека
или сырьём для промышленной переработки, а также и материалом для
развития будущих поколений растений. Это в прямом смысле слова полезный
плановый продукт растениеводства.
Наряду с этим получается и вторая часть урожая, непригодная для этих:
целей, это — отмершая зелёная поверхность растений, их корни и корневые^
разветвления, стебли, ветви, черешки и покровы плодов и семян, ботва,
пожнивные остатки, солома и пр. Это — отброс растениеводства или его неплановый
продукт.
Производительность труда в растениеводстве. Соотношение между
полезной частью урожая, или той частью всей продукции растениеводства, которую*
раньше называли товарной продукцией, и отбросами и отходами
растениеводства довольно постоянно для всех сельскохозяйственных культур. В среднем,,
не делая грубой ошибки, можно принять, что на одну весовую часть плановой
продукции приходится три такие же весовые части отбросов и отходов, или,
другими словами, плановая полезная продукция растениеводства составляет
лить 25% всего урожая растений, а 75% урожая представляют
отбросы.
Выше указывалось, что для создания азотсодержащего органического
вещества растение должно разрушать приблизительно половину созданного
им безазотного органического вещества. Это количество разрушаемого без-
азотн >го органического вещества приблизительно равно половине всей
продукции хлоропласта, и лучистая энергия, первоначально связанная
растением в разрушенной им части органического вещества, освобождается в форме-
тепла. Поэтому, если выразить полезную продукцию растения по отношению*
ко всему количеству усвоенной им солнечной энергии, то окажется, что полез-
пая продукция растения представляет лишь 12,5% всего количества
поглощённой энергии, а отбросы составляют 87,5% того же количества энергии.
Совершенно ясно, что помириться с такой ничтожной производительностью»
труда в основном производстве всего человечества нельзя. Поэтому в состав;
основы зеленой кормовой площади 415
сельскохозяйственного производства входит как неотъемлемая его часть, как
•вторая отрасль производства — животноводство.
Производственная задача животноводства. Задача животноводства
сводится к преобразованию отбросов растениеводства в непосредственно полезную
плановую продукцию. В конечном результате животноводство, так же как и
растениеводство, выпускает не больше 25% всей своей продукции в форме
полезной, в виде продуктов животноводства, а 75% — в виде отбросов, воды,
угольной кислоты и навоза.
Навоз содержит все элементы пищи растений в виде сложного
органического вещества. Зелёные же растения требуют пищу в виде простых
минеральных веществ, и органическое вещество не может служить им пищей. Если
прибавить к сказанному, что элементы пищи растений составляют лишь
небольшую по весу часть земной коры, входя в неё все, вместе взятые, в количестве
меньше 2%, то станет ясным, что если ежегодно часть огромной продукции
сельского хозяйства всего земного шара будет оставаться в виде навоза, то скоро
начнёт ощущаться недостаток пищи для растений.
Производственная задача земледелия. Ясно, что навоз и пожнивные остатки
должны беспрерывно разрушаться и их составные элементы пищи растений
должны возвращаться в почву. Это входит в задачу третьей отрасли
сельскохозяйственного производства, земледелия, разрушающего навоз и пожнивные
остатки при посредстве микроорганизмов почвы и возобновляющего запасы
пищи растений в почве.
Иное, помимо животноводства, использование отбросов растениеводства.
Иногда предлагают переделать в полезные продукты отбросы растениеводства
иными путями, кроме переработки их в продукты животноводства и его отброс,
навоз. Такими известными нам путями могут быть переработка их в бумагу,
картон, целлюлозу, употребление их в качестве топлива или применение в
качестве удобрения.
Но такие продукты, как бумага, картон или целлюлоза, при всей их
неоспоримой полезности не представляют продуктов настолько огромного
потребления, чтобы можно было в них переделать всё колоссальное количество соломы,
ежегодно создаваемое сельским хозяйством. Кроме того, отбросы
растениеводства не только солома, но и ботва, шнитцель, чёрная патока, мезга и ряд других
отбросов и побочных продуктов сельскохозяйственных технических производств,
как барда, солодовые ростки, жмых, отруби, озадки хлебов, которые мы не
умеем производительно использовать иначе, как при посредстве
животноводства. Все эти отбросы и побочные продукты или представляют ценные
концентрированные корма, или содержат большое количество воды. Поэтому
скармливание их без прибавки грубых соломистых кормов неосуществимо.
Использование тех же отбросов в качестве топлива встречается с теми же
затруднениями, о которых только что упоминалось. Кроме того, при сжигании
отбросов растениеводства мы превращаем всё количество поглощённого зелёным
растением солнечного света в тепло, вместо того чтобы преобразовать его в
динамическую энергию продуктов животноводства, и из веществ пищи растений,
образующих органическое вещество, теряем весь азот, который полностью
переходит в форму свободного азота воздуха.
Попытки запахивать отбросы растениеводства могут повлечь за собой
двоякие последствия в зависимости от характера запахиваемых отбросов. Если
отбросы представляют зелёную ботву, то запашка их прямого вреда принести
не может, и они служат в качестве удобрения. Однако такая запашка
производится в конце лета или в начале осени, когда в почве разрушение
органического вещества совершается очень быстро, и в результате в почве совсем не
происходит накопления перегноя, а все составные части органического вещества
отбросов обращаются в простые минеральные вещества, легко растворимые
в воде. Даже трудно растворимая в чистой воде фосфорнокислая соль кальция,
образующаяся при этом разложении, легко растворима в воде, содержащей
416 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
: /
в растворе углекислоту, а природная вода, в особенности почвенная вода,
всегда содержит в растворе угольную кислоту, которая непрерывно образуется
при разложении растительных и животных остатков. Поэтому образующиеся
легко растворимые вещества пищи растений в значительной мере подвергаются
опасности вымывания из почвы осенними дождями. Таким образом, при запашке
ботвы вместо её скармливания не только не получается ценных продуктов
животноводства, но даже удобрительная способность её используется в гораздо
меньшей степени, чем в случае обращения в навоз, и 87,5%
непроизводительного труда, воплощённого в этих отбросах, в огромной своей части остаются
тем же непроизводительным трудом.
Денитрификация. Ещё хуже обстоит дело в том случае, когда запахивается
солома или мякина, и совсем плохо, если запахивается кострика. Все эти
вещества, солома, мякина и кострика, равно как и стебли хлопчатника,
подсолнечника и капустные кочерыжки, остающиеся в поле после уборки урожая,
содержат очень мало азотистых соединений. Поэтому когда эти вещества
запахиваются в почву и начинают быстро разлагаться при благоприятных условиях
свободного доступа воздуха во свежевспаханную почву, бактерии,
разлагающие их, потребляют недостающий и необходимый для их жизни азот, усваивая
или разрушая содержащиеся в почве готовые, годные для питания растений,
соединения азота, нитраты (соли азотной кислоты). Эти нитраты образовались
в почве вследствие разложения азотсодержащих растительных и животных
остатков и служат азотной пищей растений. Поэтому после разрушения
нитратов бактериями, разлагающими запаханную солому и другие безазотистые
соединения, или перевода их в органическое вещество тел бактерий, в
распоряжении культурных растений будет находиться тем меньшее количество
азотной пищи, чем больше было запахано соломы и пр. Этот процесс носит
в производстве название денитрификации. И сообразно уменьшению
количества азотной пищи уменьшается и урожай последующей культуры, так как
без азотной пищи не может образоваться белковое вещество, а без белка не
может увеличиваться зелёная рабочая поверхность растения. Следовательно,
употребляя на удобрение солому и другие отбросы растениеводства,
содержащие мало азота, мы не только лишаемся ценных продуктов животноводства,
но и в значительной степени снижаем производительность труда,
вкладываемого в обработку почвы под последующее культурное растение, урожай
которого будет неизбежно снижен влиянием запаханной соломы. И снижение
урожая будет тем значительнее, чем больше запахано соломы. Общая
производительность труда в производстве будет понижена ещё больше.
Сжигание соломы в поле. Иногда предлагается сжигать солому на поле, на
котором она выросла и на котором она остаётся после обмолота, т. е. после
отделения от неё производительной части урожая. При сжигании соломы, ив
сжигаемого органического вещества образуются сода и поташ, разрушающие
прочность комковатой структуры почвы и, следовательно, снижающие
производительность труда, употребляемого на обработку почвы. Ведь цель
обработки — придача почве комковатой структуры, и чем меньше прочность
комков, чем скорее комки будут размываться дождями, тем ниже будет урожай
следующего культурного растения. Только в исключительных случаях можно
прибегать к сжиганию на полях больших масс органического вещества. К таким
исключительным случаям принадлежит, например, сжигание на полях
сорняков (повилики), развившихся массами в результате применения неправильной
агротехники.
Искусственный навоз. Совершенно очевидная несостоятельность
разобранных приёмов использования второй части урожая привела к выработке способа
приготовления искусственного навоза без посредства животноводства. По этому
способу, давно известному в сельском хозяйстве под названием
«компостирования соломы», она складывается в скирды или омёты в переслойку с
веществами, содержащими азот и другие составные части пищи растений, и время
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ 417
от времени поливается. По старому способу для поливки применялись
навозная жижа, помои, жидкие отбросы кустарных производств и «ночное золото».
Такая поливка служила как для увлажнения, так и для внесения в массу
соломы недостающего для питания бактерий азота. Кроме того, в компост
вносилась и печная зола. Таким образом использовались избыток соломы,
кострика и все отбросы хозяйства, и производственное значение этого приёма
заключалось в использовании всех отбросов, которые не могли быть исполь-
вованы животноводством. С незапамятных времён и до настоящего времени
этот приём сохранился под названием «амбар» у народностей центральной
Азии, в том числе и во многих местностях среднеазиатских республик.
При приготовлении искусственного навоза всё количество соломы и мякины
переделывается в удобрения, причём недостающие для жизни бактерий
элементы пищи вносятся в массу соломы в виде покупных минеральных
удобрений. Равномерное распределение элементов пищи достигается поливкой водой.
Совершенно ясно, что при таком способе использования соломы производство
в целом лишается полезных продуктов животноводства, а все 87,5%
непроизводительного труда, воплощённого в соломе, целиком переносятся на
искусственный навоз. Кроме того, в стоимость искусственного навоза
перевоплощается и всё количество труда на сгребание соломы, свозку и складку её в омёты
и поливку водой. Возрастание технической эффективности искусственного
навоза вследствие прибавки к соломе минеральных удобрений ни в какой мере
не может снизить непроизводительности труда, затраченного на его
приготовление, так как действие прибавляемых минеральных удобрений не изменится
независимо от того, будут ли они применяться отдельно илрі в смеси с
перегноенной соломой.
Приготовление искусственного навоза может найти экономическое
обоснование только в единоличном хозяйстве или в небольших «имениях», где при
некоторых комбинациях условий организации хозяйства животноводство в
кустарном масштабе может оказаться неокупающейся отраслью хозяйства.
Условие производительности животноводства. Производительное
животноводство может быть организовано только при условии наличия в хозяйстве
зелёной кормовой базы. Эта зелёная кормовая площадь в хозяйстве может
служить или для получения сена, основы зимнего кормления продуктивного скота,
или для получения сочного зелёного корма для стойлового или пастбищного
кормления* Чаще всего встречается использование зелёной кормовой площади
всеми тремя способами.
Неизбежность зелёной кормовой базы во всяком хозяйстве, совхоз ли это
или колхоз, определяется особенностями отбросов растениеводства. Все эти
отбросы могут быть разделены на четыре группы: 1) соломистые корма, 2) бо-
дыльё, 3) ботва и другие отбросы культуры корне-клубнеплодов и 4)
концентрированные корма.
Из этих отбросов бодыльё, т. е. твёрдые, содержащие большое количество
древесины стебли хлопчатника, табака, подсолнечника, семенников
корнеплодов и др. (к ним же по качеству можно причислить кострику ряда
прядильных растений), не имеет кормового значения и может быть использовано на
топливо или на приготовление компоста, как материал, облегчающий
использование других отбросов хозяйства, или как сырьё для изготовления
суррогатов строительных материалов.
Грубые и концентрированные корма. Три группы других отбросов имеют
кормовое значение, и из этих групп четвёртая качественно отличается высоким
содержанием белковых веществ. Две остальные группы объединяются одним
общим признаком, ничтожным содержанием белковых веществ; они состоят
преимущественно из безазотного органического вещества. При этом отбросы,
получаемые при культуре корнеплодов, большей частью содержат много воды
и в таком виде храниться не могут, поэтому должны подвергаться или искус*
ственноліу-высушиванию, или силосованию.
27 Почвоведение—236
418 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
В процессе питания животных две группы растительных веществ,
содержащих азот и безазотные, имеют различное значение. Животные могут
самостоятельно преобразовать безазотное растительное вещество только в тепло;
преобразовать в содержащее азот вещество своего тела или непосредственно
в работу животные могут только содержащие азот растительные
вещества.
Только низшие незелёные растения обладают способностью
преобразовывать безазотное растительное вещество в содержащее азот органическое
вещество. Конечно, эту работу преобразования безазотного органического вещества
в содержащие азот низшие незелёные растения, грибы, лучистые грибы и
бактерии могут совершать, если они получают достаточное количество пищи,
«содержащей азот.
Две группы животных. Все домашние животные принадлежат к двум
группам: животные с простым желудком и животные со сложным желудком,
жвачные. Только у жвачных животных происходит сложное пищеварение,
в котором последовательно в разных желудках животного в процессе
изменения пищевой массы принимают участие лучистые грибы, инфузории, простые
грибы и бактерии.
Поэтому процесс преобразования безазотных отбросов растениеводства
в работу и в богатые азотом продукты животноводства доступен только
жвачным животным и при непременном добавлении в состав кормовой дачи
концентрированных кормов.
Животные с простым желудком, в переваривании пищи которых низшие
незелёные организмы не принимают участия, не могут поддерживать жизнь
и производительность безазотными кормами и требуют концентрированных
кормов как основы физиологических и производственных функций. Роль
безазотных кормовых веществ в кормовой даче животных с простым желудком —
лошадей, свиней, кроликов и птицы — сводится к тому, что эти вещества
служат материалом для поддержания температуры тела животных, источником
животного тепла. Поэтому зимой в холодных помещениях животные потребляют
большое количество кормов, содержащих мало азота. В случае малого
содержания в кормовой даче органических веществ, не содержащих азота,
необходимая температура тела поддерживается разрушением органического вещества
концентрированных кормов или так называемого поддерживающего корма,
и полезная продуктивность животных падает.
Полноценные витаминные корма и авитаминоз. Кроме правильного
соотношения содержания безазотного органического вещества грубых объёмистых
кормов, безразлично соломистых или сочных, силосованных и кормов
концентрированных, богатых белками, производительная работа животного
организма требует наличия в корме особых веществ, носящих название витаминов*
Недостаток витаминов в корме животных вызывает ряд заболеваний, объеди*
няемых в животноводстве под общим названием авитаминоза.
Проявления авитаминоза очень разнообразны в зависимости от того, какой
группы витаминов нехватает в корме. Общая напряжённость
жизнедеятельности животного организма падает; производительность животного
прогрессивно уменьшается; размножение сильно затрудняется, развивается массовая
яловость; появляются массовые болезни, рахит, преждевременная дряхлость,
повальные мокрецы, уменьшается сопротивляемость организма инфекционным
ваболеваниям, начинают свирепствовать повальный выкидыш, повальное
воспаление лёгких, поедание шерсти и т. д. Новые поколения мельчают, их
производительность также прогрессивно падает, и начинает свирепствовать
туберкулёз.
Грубые соломистые корма содержат ничтожное количество витаминов,
практически граничащее с их отсутствием. Корма силосованные практически
также не содержат их. Корма, подвергавшиеся искусственной сушке, и
концентрированные корма, подвергавшиеся процессу экстрагирования жиров
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ 419
летучими растворителями, также не отличаются большим содержанием
витаминов.
Единственным полноценным источником витаминов в кормовой даче
травоядных домашних животных может быть только природный их корм в виде
Белёного корма или пастбища летом и зелёного сена зимой.
Таким образом, в настоящей стадии развития сельскохозяйственного
производства мы должны признать, что организация продуктивного
животноводства, могущего действительно снизить 87,5% непроизводительного труда
в растениеводстве, достижима исключительно на основе зелёной кормовой
площади.
Сочные корма. Вторым источником витаминов служат те участки кормовой
площади, которые заняты производством сочных кормов. Кормовая площадь
этого назначения должна быть разделена на две части: ту, которая занята
производством кормовых корнеплодов, и ту, задачей которой ставится
производство материала для приготовления силосованного корма. Вторая из этих
двух частей имеет в деле снабжения витаминами второстепенное значение
вследствие уменьшения количественного содержания их во время процесса
силосования. Площадь же под корнеплодами не может соперничать с зелёной
кормовой площадью вследствие водянистости производимого ею корма,
трудностей, связанных с его хранением, и особенностей его влияния на качество
продуктов животноводства, препятствующих корнеплодам стать основой
продуктивного животноводства.
Состав природной зелёной кормовой площади. Зелёная природная
кормовая площадь слагается, главным образом, из лугов и степей, состоящих
преимущественно из многолетних трав. Из последних главное кормовое значение
имеют многолетние злаки. Причина преобладающего значения многолетних
злаков в зелёной кормовой площади заключается в том, что они способны к
неограниченному образованию обильных новых побегов в течение всего тёплого
времени, от начала цветения до глубокой осени, до наступления зимы. Эта
способность даёт возможность получить с лугов по меньшей мере два укоса и,
кроме того, пользоваться ими как постоянным пастбищем. Другие растения
или совсем не отличаются такими свойствами, или обладают ими в гораздо
меньшей степени.
Кормовое значение многолетних злаков. Кроме того, многолетние злаки
превосходят все другие кормовые растения благоприятным сочетанием
безазотных и содержащих азот органических веществ и могут входить в кормовую
дачу животных в любом количестве, не принося им вреда. Они—природная пища
травоядных и, по подсчётам английских ботаников, входят в количестве 90%
по весу в состав природных группировок травянистых растений.
Помимо сказанного, многолетние злаки имеют листья, обладающие
значительной упругостью в сухом состоянии, тогда как у большинства других
травянистых растений листья в сухом состоянии очень хрупки, и поэтому при уборке,
при раздаче сена и при самом поедании его бблыпая часть листьев этих
растений обращается в труху, и в сене остаются преимущественно стебли, тогда
как сено злаков сохраняет в этих условиях почти все свои листья.
Стебли злакового сена мало отличаются по составу и по внешним свойствам
от листьев, тогда как у большинства бобовых и так называемого разнотравья
стебли содержат очень много одревесневшей клетчатки, имеющей ничтожное
кормовое значение.
Зелёная кормовая площадь составляется из всех трёх типов хозяйственных
угодий: лесов, полей и лугов.
Сенокос и пастбище в лесных массивах государственного значения в
лесопромышленной зоне настолько тесно связаны с вопросами лесопользования и
лесовозобновления, что представляют специально хозяйственный вопрос, поэтому
мы их касаться не будем и ограничимся лишь коротким обсуждением с этой
стороны лесов лесокультурной зоны.
і20
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Лес как кормовое угодье. Роль лесов лесокультурной зоны в
сельскохозяйственном производстве чрезвычайно велика. Они представляют главный
способ воздействия на перераспределение природной неравномерности
влажности по территории района. Вследствие особенностей мёртвого почвенного
покрова леса, влияния деревьев на ход оттаивания почвы и влияния полога
леса на быстроту схода снегового покрова, всё годовое количество атмосферной
V V V\ VII VIM (X X [V V V\ VU V\\\ IX X IV V VI VII VIII ' /X К
месяцы . при облесенном водоразделе
нривые влажности лочвю. [ _ необлесенном водоразделе
кривая потребности в воде
Рис. 193. Схемы соотношений потребности разных групп культурных растений в воде
по фазам их развития с изменением влажности почвы полей при облесённых водоразделах и на
абсолютно обезлесенных территориях: I — скороспелые кормовые полевые и скороспелые
хлеба южных, северных и горных стран; // — позднеспелые хлеба продовольственного и
товарного характера; ///— технические растения; IV — корнеплоды технического,
пищевого и кормового вначения; V — посевные многолетние влаки и бобовые полевой культуры;
VI — посевные многолетние влаки и бобовые луговой культуры.
воды, достигающей поверхности почвы леса, проникает в мёртвый покров почвы
леса и из него медленным током почвенной воды стекает на склоны. Ток этот
настолько замедлен, что он не прекращается от дождя до дождя и, таким обра-
80М, обращается в беспрерывный поток почвенной воды, стекающей к полям,
расположенным по склонам. Лес представляет лучший природный регулятор
влажности полей.
Очевидно, что для проявления своего значения «лес агрономического
значения» в лесокультурной зоне должен занимать водоразделы. Если водоразделы
обезлесены, то атмосферные осадки скатываются по поверхности почвы. Вода
эта сносит с собой и пахотный слой, размывает овраги, отлагает снесённый
песок в реках, причиняет огромные весенние разливы рек и летние паводки.
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ
421
После того как спадает разлив, уровень рек сильно понижается вследствие
ничтожного притока скудных почвенных вод в течение лета, и нанесённый
песок образует мели и перекаты. Кроме агрономического значения, эти леса
имеют и важное государственное значение. Они регуляторы водного хозяйства
всей страны.
Вместе с тем водораздельные леса своими глубокими многолетними
Кореями извлекают элементы пищи из очень глубоких слоев рухляка.
Усвоенная пища идёт на образование листьев и побегов, которые ежегодно
опадают на поверхность почвы и разлагаются при доступе воздуха.
Получающиеся простые минеральные соединения растворяются в воде и ею приносятся
на склоны.
Возделывание же одних травянистых растений с неглубокими корнями
на водоразделах не может дать высоких урожаев вследствие необеспеченности
этих растений водой и пищей, быстро стекающих по склону, и труд,
затраченный на возделывание только травянистых растений на водоразделах, всегда
отличается относительно наименьшей производительностью.
Наоборот, лесное или плодовое насаждение (деревянистый массив),
создающее условия обильного водоснабжения и извлекающее пищу из глубин, не
доступных корням травянистых растений, представляет очевидную форму
производительного труда на водораздельных пространствах.
Под пологом леса, вследствие обеспеченности почвы водой и обильного
притока пищи путём разложения опадаюпщх листьев, хвои и побегов,
развиваются превосходные пастбища. Ценность лесных пастбищ особенно велика
вследствие изобилия на них бобовых растений, богатых азотом. Присутствие
бобовых определяется тем, что мёртвые листья и побеги деревянистых растений
содержат много дубильных веществ, исключающих возможность их разложения
бактериями и поэтому разрушаемых только грибами. Грибы обращают азот
органического вещества, ими разрушаемого, частью в органическое вещество
своего тела, частью в форму свободного азота.
Поэтому под пологом леса питание всех травянистых растений азотом
может осуществляться только в присутствии бобовых растений, способных
усваивать свободный азот путём сожительства с азотусвояющими бактериями.
Но понятно, что неурегулированное использование лесных пастбищ связано
с истреблением молодого подроста леса, и в этом случае при правильном лесном
хозяйстве необходимо применять искусственное лесовозобновление. Это
мероприятие обходится очень дорого и в значительной степени снижает
производительность труда, применяемого при использовании лесов агрономического
значения. Поэтому теперь общепризнана система лесопользования в виде так
называемого беспрерывного леса или рубок ухода, исключающих пастьбу и
искусственное лесовозобновление и обеспечивающих наибольшую
производительность труда, особенно в лесах агрономического значения.
Таким образом, участие лесных пастэищ в обеспечении крупного
коллективного хозяйства зелёной кормовой площадью требует специальной организации.
В полях зелёная кормовая площадь может быть представлена в
разнообразных формах. Таковыми могут быть многолетние травяные поля, разведение
однолетних кормовых растений, пастьба по паровым полям, пастьба по жнивью,
пастьба по озими.
Пастьба по озимым. Пастьба по озимым хлебам представляет всегда
результат какой-либо ошибки при культуре озимых хлебов. Она вынуждается слишком
густым развитием побегов озимых хлебов, кустящихся преимущественно осенью,
чаще всего озимой ржи. Такое изобильное развитие побегов может получиться
вследствие слишком густого посева, не согласованного или с качеством семян,
или со временем посева, или с содержанием в почве пищи растений.
Совершенно ясно, что такие элементарные ошибки, возможные в единоличном
хозяйстве, совершенно недопустимы в крупном коллективном хозяйстве, в
котором правильность приёмов агротехники должна быть обеспечена наличием
422
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ 8ЕМЛЕДЕЛИЯ
персонала соответствующей квалификации. Поэтому пастьба по овимым не
может ни в какой мере служить хотя бы частичной основой организации зелёной
кормовой площади.
Пастьба по жнивью. Пастьба по жнивью представляет результат острого
недостатка зелёных кормов, неизбежного следствия господства паровой системы
земледелия при дореволюционной системе единоличного хозяйства. Так как
паровая система земледелия не в состоянии поднять урожайности культурных
растений выше стихийного среднего минимума, то для получения необходимого
количества продовольственных хлебов приходилось в связи с ростом
численности населения и возрастающими требованиями торгового капитала
распахивать всё новые площади, с целью расширения посевной площади. Эта рае-
Рис. 194. Состояние заливного луга на правом берегу Ангары (близ
дер. Красный Яр, 6. Иркутской губернии). Результат неурегулированной
и неумеренной весенней и осенней пастьбы.
пашка производилась за счёт природной кормовой площади и, очевидно,
начиная с лучших участков, наиболее пригодных для культуры продовольственных
хлебов.
Понятно, что этот процесс возрастающей распашки неминуемо должен был
привести к понижению средней урожайности продовольственных хлебов,
занимавших все менее отвечающие их требованиям угодья. Рядом с этим, в строгом
соответствии с увеличением распашки, уменьшалось и количественное
производство зелёного корма, как сена, так и травы, и ухудшалось качество корма,
так как не распахивались только худшие кормовые угодья избыточной
влажности. Наконец, под влиянием вынужденной неумеренной пастьбы и эти худши?
кормовые угодья вытаптывались до полной непроизводительности (рис. 194).
Тогда пастьба переносилась на паровые поля и на жнивьё, где скот получал
скудное велёное питание в ущерб урожаям продовольственных хлебов. Почва-
полей утаптывалась и не могла быть очищена от сорных трав.
Очевидно, что такой порядок использования производительных сил земли
ни в какой мере не терпим при плановой организации крупного коллективного
хозяйства. Жнивьё должно быть немедленно по уборке урожая взлущено,
чтобы дать возможность почве запасти всё количество осенней дождевой воды
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ
423
и заставить прорасти возможно большее количество семян сорняков, которые
уничтожаются последующей осенней глубокой вспашкой. Вместе с тем лущение
жнивья уничтожает все яйца, личинки и куколки вредных насекомых,
зимующих на жнивье, падалице или в поверхностных слоях почвы.
Таким образом, значение жнивья как части зелёной кормовой площади
в культурном хозяйстве совершенно упраздняется, и одновременно лущением
жнивья упраздняется и пастбищное значение парового поля.
Посевы трав в полевом севообороте как кормовая база. Остаются как
источник зелёной сухой и свежей кормовой массы посевы многолетних и одно~
летних кормовых трав на полях. Значение тех и других совершенно
различно.
Если посев многолетних трав в полевом севообороте с целью создать
кормовую площадь не может привести к иному результату, кроме мало
производительной затраты труда, то создание кормовой площади на полях посредством
посева однолетних кормовых растений не может вызывать никаких сомнений
относительно своего хозяйственного значения.
Однолетнее растение, совершенно независимо от назначения его культуры,
не может накопить в почве органических остатков, не может накопить в почве
перегноя и не только требует разрушения органических остатков для своего
питания, но и способствует потере почвой прочности её структуры.
При полевой культуре многолетних трав урожай кормовой массы
представляет дополнительную прибавку к восстановлению условий плодородия почв,
которое достигается накоплением перегноя и созданием структуры почвы
культурой многолетних трав.
При культуре однолетних кормовых трав все преимущества, получаемые
культурой многолетних трав, отсутствуют, и остаётся только один урожай
кормовой массы. По качеству кормовая масса однолетних трав всегда стоит
ниже кормовой массы многолетних.
Однолетние кормовые не обладают способностью неограниченного кущения
и далеко не всегда образуют достаточно обильные побеги, могущие дать второй
укос. Поэтому пользуются одним укосом, допуская их до цветения. Но с этого
времени начинается усиленное передвижение питательных веществ из листьев
в завязывающиеся семена. В результате кормовое достоинство зелёных частей
сильно понижается, семена же при скармливании сена однолетних трав целиком
осыпаются в труху.
Примесь однолетних бобовых к кормовым однолетним злакам мало помогает.
Вследствие большой разницы в толщине листьев и стеблей бобовых и большой
хрупкости высохших листьев они сильно осыпаются при сушке и особейно при
употреблении в корм сена однолетних бобовых.
Корни однолетних бобовых растений не отличаются глубоким развитием
и вследствие этого не способны обогащать пахотный слой кальцием. Поэтому
образующийся при разложении корней бобовых аммоний сильно поглощается
перегноем почвы и лишает его прочности.
Природные луга как кормовая база. Все перечисленные обстоятельства —
причина того, что кормовой площадью в хозяйстве могут быть только луга,
и всякая попытка создать основную, а не подсобную зелёную кормовую
площадь в полевом севообороте всегда связана со значительным понижением
производительности труда в полевом севообороте.
Глубоко осознанная сельскохозяйственным производством неизбежность
создания зелёной кормовой площади, как основы производительного
животноводства, заставила рассматривать природные луга как угодья сенокосные и
пастбищные.
Существенное свойство многолетней травянистойрастительности,
составляющей луга и луговые степи, представляет неизбежное накопление в покрытой
ими почве мёртвых растительных остатков и перегноя. Следствие такого
накопления — неизбежное изменение состава луговой растительности, появление
424
ЧАСТЬ ВТОРАЯ —ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
разнотравья, зелёных мхов и, наконец, плотнокустовых злаков, как была
разобрано в соответствующей главе.
С появлением плотнокустовых злаков условия накопления растительных
остатков в почве луга резко изменяются. У злаков рыхлокустовых и
корневищевых узлы кущения развиваются под поверхностью почвы. Так как в узлах
кущения сосредоточивается наибольшая масса органического вещества,
создаваемого многолетними злаками, то ясно, что тот слой почвы, в котором они
сосредоточены, одновременно и слой наибольшего скопления органического
вещества в почве.
С появлением плотнокустовых злаков, развивающих узлы кущения выше
поверхности почвы, начинается накопление мёртвых растительных остатков
над поверхностью почвы. Этот процесс вызывает оторфление дернины луга?
и мёртвое органическое вещество, отлагающееся выше поверхности
минеральной почвы, носит название торфа. На луговых степях этот процесс вызывает?
образование на поверхности толстого мёртвого степного покрова.
Пока происходит на лугу развитие рыхлокустовых злаков и пока в массе
почвы ещё не накопилось большого количества органического вещества, растения
пользуются обильной минеральной и азотной пищей, так как в почве
преобладает разложение органического вещества бактериями, живущими при доступе
кислорода воздуха, так называемыми аэробными бактериями. Кроме того^
в почве лугов, расположенных преимущественно в более пониженных
элементах рельефа, притекают вместе с почвенной водой элементы пищи растениям
с вышележащих полей. После уборки полевых растений происходит быстрое
разложение их пожнивных остатков, и так как поля в это время обнажены
и образовавшаяся растворимая в воде пища растений не может быть
использована, то осенние дожди, питающие почвенные воды, приносят вещества
пищи растений в почву лугов.
Вследствие способности к неограниченному побегообразованию луговые
злаки переводят всю притекающую минеральную пищу в органические
вещества и предохраняют её от вымывания. В этом заключается ещё одно чрезвы-
айно важное значение лугов в народном хозяйстве. Вследствие обильного
ритока минеральной пищи отлагаемое рыхлокустовыми злаками в массе
почвы мёртвое органическое вещество богато содержанием элементов пищв
растений. Это и составляет существенное свойство луговой стадии дернового
периода. Происходит накопление мёртвых растительных остатков, образование
дернины, и рядом с этим накопление в почве запаса элементов пищи растений,
входящих в состав органического вещества дернины.
Но по мере накопления в дернине органического вещества его разложение
в поверхностном слое, соприкасающемся с воздухом, происходящее под
влиянием аэробных бактерий, становится настолько сплошным и непрерывным,,
распространяясь по всей поверхности луга, что оно потребляет весь кислород:
проникающего воздуха, и в массе почвы создаются условия отсутствия кисло»
рода. В создавшихся условиях в массе почвы могут существовать только
бактерии, живущие без доступа воздуха, так называемые анаэробные бактерии.
Мы уже видели, что при этих условиях могут питаться лишь плотнокустовые
злаки, переносящие процесс отложения мёртвого органического вещества на
поверхность луга. В процессе корневого питания плотнокустовые злаки зависят
от развития на их корнях грибницы низших грибов. Грибы разлагают органи-
ческое вещество посредством выделяемой ими органической кислоты. Все
выделения живых организмов представляют яд по отношению к выделившим
их организмам, и если содержание этих выделений в среде, окружающей
организм, достигает известной предельной высоты, жизнь организма в такой среде,,
отравленной его выделениями, становится невозможной.
В рассматриваемой стадии развития луга не создаётся таких условий,,
при которых могло бы происходить природное обезвреживание почвы луга
от накопляющихся выделений грибов. Вследствие скопления большого коли-
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ 425
чества органического вещества в почве, она становится практически
непроницаемой для воды, а при разложении органического вещества грибами не
образуется таких веществ, которые могли бы обезвредить выделения грибов. Поэтому
выделяемое грибами вещество, креновая кислота, не может быть вымыто
застойной почвенной водой луга, оно не может улетучиться потому, что не летуче,
и не может быть усреднено.
В результате создавшихся условий грибы принуждены покинуть нижние
слои почвы и могут развиваться только на самых поверхностных частях корней
плотнокустовых злаков, развивающихся в ещё неуплотнённых слоях недавно
отмершего органического вещества.
Очевидно, что всё количество пищи растений, оставшейся в покинутых
грибами слоях почвы, становится совершенно недоступным для зелёных
растений, не могущих самостоятельно разрушить органическое вещество.
Как прямой результат новых условий обособляется существенный признак
новой, болотной стадии развития дернового процесса. Ясно, что отлагающееся
на поверхности минеральной почвы органическое вещество будет становиться
всё беднее элементами пищи растений, которые по мере накопления верхних
слоев органических остатков и уплотнения под их тяжестью нижних слоев
становятся недоступными корням растений.
Заболачивание природных лугов. Обеднение верхних слоев почвы луга
минеральной пищей растений повлияет не только на уменьшение урожаев луга,
но отразится и на быстроте разложения органического вещества, отлагающегося
на его поверхности. Разложение мёртвых остатков растений совершается
бактериями, и чем скуднее питание бактерий минеральной пищей, тем медленнее
протекает вся их работа, а следовательно, тем быстрее совершается накопление
слоев мёртвого органического вещества на поверхности луга и тем скорее
нарастает слой торфа, луг заболачивается, а на луговой степи появляется изре-
женна'я флора ковылей.
Это обеднение верхних слоев почвы луга и луговой степи скоро достигает
такой значительной степени, что плотнокустовые злаки своими короткими
однолетними корнями не в состоянии охватить объём почвы, достаточный для
питания растения. Корни этих злаков не могут для питания растения исполь-
еовать глубокие, богатые минеральной пищей слои почвы, так как в этих слоях
не могут развиваться низшие грибы, разрушающие органическое вещество,
и поэтому они должны захватить возможно большую поверхность почвы. Для
однолетних корней плотнокустовых злаков это неосуществимо, так как каждый
год корни их должны вновь начинать своё развитие из того же центра, куста
злака.
С этого времени на поверхности луга начинают появляться и неудержимо
разрастаются деревянистые растения с многолетними деревянистыми корнями,
которые с каждым годом захватывают всё большую поверхность луга. Сначала
появляются кусты ивняка, в дальнейшем присоединяются берёза и осина.
Наряду с деревянистой болотной растительностью развиваются обильное
разнотравье, осоки, ситники, бобовые и зелёные мхи. В таком состоянии
начинающегося заболачивания находится подавляющее большинство лугов
СССР. И к такому состоянию неизбежно приходит всякий луг, предоставленный
самому себе. Это состояние есть неизбежное следствие накопления в почве
мёртвого органического вещества, а накопление органического вещества есть
существенное неотъемлемое свойство многолетних травянистых растений луговой
растительной формации.
Понятно, что, находясь под угрозой неизбежного ухудшения качества
природной кормовой площади и обусловленного им уменьшения укосов сена,
ухудшения его свойств и падения производительности пастбищных угодий,
с одной стороны, и учитывая важность зэлёной кормовой площади в поднятии
производительности труда в сельском хозяйстве"— с другой, производство
стремилось выработать приёмы поддержания производительности лугов на возможно
426
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
высоком и устойчивом уровне. Совокупность этих мероприятий и вылилась
в учение о луговодстве.
Самое первое объяснение причин ухудшения качества природных лугов и
уменьшения их урожаев, лёгшее в основу выработки приёмов улучшения при-
родных лугову было, по существу, правильным. Ухудшение хозяйственной
производительности лугов объясняли слишком большим уплотнением
поверхности дернины, мешавшим свободному доступу воздуха в почву луга, в
результате чего уменьшалось «выветривание» почвы, а это уменьшение выветривания
должно было вызвать уменьшение урожаев сена вследствие недостатка пищи
растений.
Теперь известно, что причина падения урожая лугов заключается в
изменении биологических процессов разложения органических веществ луговой почвы.
Поверхностное улучшение природных лугов. Все приёмы луговодства,
от самых старых до современных, имеют в основе задачу разрушения неизбежно
накопляющегося органического вещества. Они сводились к разрезанию или
разрыхлению дернины с целью пропустить кислород воздуха.
Орудия, применявшиеся с этой целью, сводились к системе вертикальных
ножей, посредством которых проводились более или менее глубокие борозды
в дернине. Весьма понятно, что эти борозды чрезвычайно быстро заполнялись
мёртвыми растительными остатками, и действие их, если оно и было,
продолжалось очень недолго, между тем как затрата работы на разрезание плотной,
упругой дернины была очень велика.
Вследствие этого попытки разрезания дернины были скоро оставлены, и его-
пытались заменить сплошным разрыхлением дернины путём боронования
простыми и членистыми боронами. Результаты боронования превзошли
ожидания. Вместо улучшения роста злаков после боронования стали усиленно
развиваться сорняки и мхи.
Причина этого процесса заключается в том, что освобождающиеся после
весеннего боронования усвояемые формы пищи растений весной не могут
использоваться злаками, о чём говорилось выше. А при осеннем бороновании
та же пища растений не могла проникнуть в почву, переполненную органическим
веществом, вследствие восходящего тока воды, испаряемой луговой
растительностью. Этот приём оказался ещё менее полезным, чем разрезание дернины.
Кроме того, боронование лугов встретило большое препятствие в кочках и
неровностях, которые покрывают поверхность запущенных лугов. Все попытки
создания конных орудий, кочкорезов и луговых стругов, оказались неудачными
вследствие огромного сопротивления кочек разрезанию. Это привело к
попыткам уничтожения кочек посредством срубания их топорами или лопатами.
Работа эта была крайне трудоёмкая и вызвала необходимость сволакивания
срубленных кочек в кучи, перегнаивания их в форме компоста и последующей
разброски компоста по поверхности луга.
Обнажённая при срезке кочек почва луга не зарастала луговой
растительностью и вызывала необходимость подсева семян луговых растений. Отсутствие
семян луговых трав нарынке вызвало попыткиприменения в качестве посевного
материала сенной трухи, которая преимущественно состояла из семян сорняков.
Пока развивалась культура семян луговых растений, были сделаны попытки
так называемого лущения лугов. При этом тонкие пласты дернины сдвигались
лущильником в сторону; открытая поверхность почвы рыхлилась бороздным
ежом, на взрыхлённую полосу надвигалась лущильником дернина следующей
борозды, и по окончании операции луг прикатывался. Или дернина поднималась
на сводообразный отвал, под которым укреплялся бороздной ёж, и снятая
дернина укладывалась на взрыхлённую почву. В сравнительно недавнее время
предлагались экстирпаторы, снабжённые с верхней поверхности короткими
ножевидными отростками. Ими разрыхлялась не нижележащая почва, а
подрезанная экстирпатором дернина с её нижней стороны.
Весьма понятно, что все эти приёмы, требовавшие чрезвычайно большой
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ 427
ватраты труда, давали очень малое и очень непродолжительное улучшение
луга. Малая эффективность этих приёмов вызвала внесение минеральных
удобрений, действие которых было чрезвычайно слабое и непродолжительное,
так как весьма понятно, что все формы минеральных удобрений быстро
переводились в неусвояемые соединения.
Неудача удобрений лугов объяснялась недостатком таких растений в
травостое луга, которые могли использовать элементы пищи, что вызвало попытки
ввести в луговые смеси рыхлокустовые злаки, семена которых уже были в
продаже. Понятно, что семена рыхлокустовых злаков, растений исключительно
автотрофного типа питания, не могли развиваться при полном господстве
анаэробиозиса в почве, и эффект подсева оказывался ничтожным.
Все перечисленные выше приёмы вызывали всё большее и большее
возрастание затрат труда, работы и средств производства, и эти затраты давали
ничтожный и скоропреходящий эффект. Поэтому уже в последнем десятилетии
прошлого века нее опытные учреждения по луговодству пришли к дружному
выводу о неприменимости приёмов поверхностного улучшения лугов. Они же
стали пропагандировать приём коренного улучшения лугов.
Значение органических остатков, неизбежно накоплявшихся в почве луга
под покровом многолетних злаков, уже было достаточно выяснено. Огромное
богатство луговой почвы зольной пищей растений и азотом, заключавшимися
в органическом веществе, не может быть использовано наиболее
продуктивными луговыми злаками, рыхлокустовыми и корневищевыми, могущими усвоить
только минеральные вещества. Органическое вещество может быть разрушено
только аэробным процессом его разложения.
Но при поверхностном рыхлении почвы луга кислород воздуха полностью
поглощается разложением верхнего тонкого слоя разрыхлённого органического
вещества и в массу почвы не проникает. Посеянные злаки быстро потребляют
как образующуюся усвояемую пищу, так и внесённые удобрения, переводя их
в форму органического вещества, и луг быстро (в 2—3 года) обращается в
прежнее состояние.
Коренное улучшение лугов. Совершенно ясно, что для внесения коренного
изменения в условия питания луговой растительности нужно применить и
коренную меру, нужно луг вспахать, нужно взрыхлить почву и пропустить
кислород воздуха во всю её массу.
Правильная в основе идея коренного улучшения луга при своём
первоначальном практическом осуществлении встретилась с двумя препятствиями,
проистекшими из одной основной причины, о которой мы мимоходом упоминали
выше и которая заключалась в стремлении окупить мероприятия улучшения
лугов, требовавшие очень больших затрат труда, энергии и средств, дешёвым
нетоварным продуктом, реализация стоимости которого требовала много
времени и новых значительных затрат.
Коренное улучшение природного луга связано с перепашкой луга. Это
мероприятие в приложении к природным лугам требует чрезвычайно большой
затраты труда и энергии и, как мы увидим дальше, затрат, в большей своей
части непроизводительных. Погашение этих затрат покрывается отчасти
повышением урожаев луга после коренного его улучшения. Но величина этой
затраты труда, энергии и средств ложится настолько тяжёлым бременем на
производство, где культура кормовой площади не слита органически в одно целое
с полеводством, а имеет характер отдельного подсобного Производства,
луговодства, что частое повторение его делается практически неосуществимым.
Мероприятие приобретает один реальный признак коренного улучшения,
большую стоимость, не обладая его существенным свойством, неповторяемостью
и необходимостью лишь небольших затрат для поддержания его действия
<s течение неопределённо долгого срока.
Значительная величина затрат на коренное улучшение луга неизбежно
связана со всеми тремя видами улучшения лугов.
/
428 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Неприменимость культурной вспашки на природных дугах. Прежде всего
вспашка природного луга, в дернине которого накопилось большое количество
органических остатков, не допускает применения культурной вспашки*
Дернина природных лугов, нуждающихся в коренном улучшении,
отличается от дернины травяных полей не только более значительным количеством
скопившегося в ней органического вещества, но и тем, что органическое вещество
. обособилось в торфянистый слой выше поверхности минеральной почвы. Обе
?ти причины обусловливают то, что в почве природного луга верхний слой,
неспособный крошиться, часто значительно превосходит толщину 10 см. Это
утолщение некрошащегося слоя служит непреодолимым препятствием для
производства коренного улучшения луга посредством системы культурной
обработки.
Рис. 195, Вынужденная вспашка неглубокими пластами луга
долгосрочного пользования американским конным плугом типа прэри-брэкер.
Тяжёлая работа под силу только четырём лошадям.
Ив изложения сущности применения плуга с предплужником ясно, что
глубина вспашки должна быть в среднем вдвое больше толщины неспособного
крошиться горизонта пахотного слоя. Поэтому, если толщина дернины луга
равна, например, 20 см, то для производства культурной вспашки она должна
производиться, по меньшей мере, на 40 см. Такое увеличение глубины вспашки
в условиях луга потребует увеличения ватраты количества работы не в два раза,
а значительно больше. Хотя связность нижней части пласта на лугу и не будет
сильно увеличена вследствие большой глубины структурного дернового горя-
?онта, но сопротивление на разрыв всего пласта и особенно его верхней части
сильно возрастает. То, что мы называем разрезанием плужным ножом и лемехому
в сущности, представляет разрыв корней и подземных стеблей луговых трав
и раздавливание комков почвы по всему разрезу. Вследствие изобилия живых
и мёртвых побегов в дернине луга сопротивление очень велико.
Это препятствие хотя и сильно удорожило бы вспашку луга, но не
представляется неодолимым вследствие возможности введения работы механическими
двигателями. Более серьёзное препятствие введению обработки луга на
глубину больше 20 см представляют химические свойства глубоких слоев луговой
почвы.
Анаэробные бактерии характеризуются неизбежной для них способностью
отнимать кислород от всех тех составных частей среды, от которых легко
отщепляется весь или часть содержащегося в них кислорода, т. е. которые способны
«восстанавливаться». К числу таких соединений в почве луга принадлежат
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ 429
сернокислые соли, освобождающиеся при аэробном разложении органического
вещества в поверхностном слое дернины. При проникновении в более глубокие
слои почвы природных лугов, где господствуют исключительно анаэробные
бактерии, сернокислые соли восстанавливаются в сернистые соединения и
образуют с соединениями железа, всегда имеющимися в почве, сернистое железо
(марказит).
Сернистое железо в воде нерастворимо> и поэтому, пока оно находится
в глубоких слоях почвы, оно безвредно для растений. Но как только при
глубокой вспашке марказит будет вывернут в
поверхностные слои почвы, он подвергнется окислению
кислородом воздуха. При этом из сернистого железа образуются
сернокислая соль закиси железа и серная кислота. Оба
эти соединения сильно ядовиты для всех зелёных
растений; при дальнейшем окислении сернокислая закись
железа образует окись железа и серную кислоту.
Рис. }196. Дисковый культиватор, вынужденно Применяемый*, при неглубокой обро:б
долгосрочных лугов американскими плугами.
отке
Таким образом, при глубокой вспашке природного луга весь пахотный слой
будет отравлен для всех зелёных растений до тех пор, пока серная кислота не
Ьудет вымыта дождями в глубокие слои почвы, где анаэробные бактерии вновь
восстановят её в сернистое железо. Процесс вымывания серной кислоты из
почвы продолжается в среднем не меньше одного года, но в случае сухих лета
и осени может затянуться и на два года.
Вспашка природных лугов мелким (американским) оборотом пласта.
По этим двум причинам вспашку природных лугов приходится производить
простыми плугами без предплужника. Вспашка эта требует и большей затраты
ранты, и специальных, более прочных плугов. Такие плуги изготовляются
массами на американских заводах и представляют сабанообразный отвал с
широким захватом и небольшой глубиной; они известны под общим названием
прэри-брэкеров. Снабжённые джойнтером, они перекидывают пласт на 180°
Орудия обработки пласта вспаханных природных лугов. Для дальнейшего
разрыхления пласта требуется целая серия добавочных работ. Пласты дернины
требуют усиленной затраты работы на их обращение в рыхлое состояние!
многократного дискования специальными луговыми дисками, с последующим
многократным боронованием простыми боронами.
430
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Большие затраты на коренную вспашку лугов вызывали потребность
в увеличении продукции луга для погашения этих затрат.
Это увеличение могло быть достигнуто двумя путями, по которым и пошло
луговодство. Оно старалось повысить урожай луга и продлить пользование
улучшенным лугом.
Первоначальная надежда ла сильное повышение количества усвояемой
пищи в почве луга не оправдалась. Пища растений в почве природного луга
находится в неусвояемой форме органического вещества. Переход её в усвояемое
состояние может совершиться только после разрушения органического вещества
аэробным процессом разложения.
Количество органических остатков в почве природных лугов очень велико,
и аэробные бактерии, их разлагающие, в верхнем слое вспаханной почвы
перехватывают весь кислород воздуха, стремящийся проникнуть в массу почвы.
Проникновение же воздуха в почву, вспаханную плугом без предплужника, сильно
затруднено, потому что поверхность почвы такого луга приведена в
бесструктурное состояние вынужденным усиленным дискованием и боронованием.
Рис. 197. Разные типы дисков, применяемых в луговых культиваторах.
Поэтому разложение остатков дернины в массе почвы вспаханного
выродившегося луга идёт очень несовершенно, и усвояемая пища в неё проникает
только из верхнего слоя почвы. Но и это проникновение очень несовершенно,
так как в поверхностном бесструктурном слое проникновение воды во время
дождя происходит очень медленно, и тотчас после прекращения дождя
нисходящий ток воды сменяется быстрым восходящим.
Такие результаты простой вспашки природных лугов привели к
необходимости применения искусственных удобрений одновременно со вспашкой и
посевом луговых злаков.
Ясно, что расходы на коренное улучшение луга возросли при этом в
значительной степени.
Удобрение при коренном улучшении лугов. Не менее ясно, что при этих
условиях пища растений, содержащаяся неорганических остатках почвы луга,
использовалась весьма несовершенно, и поднятие урожая луга основывалось
почти целиком на вносимых искусственных удобрениях. Действие же последних
быстро затухало, потому что они из растворимой формы быстро переводились
в неусвояемую форму органических остатков, не разлагавшихся в анаэробных
условиях переполненной органическим веществом почвы природных лугов.
Такое коренное улучшение лугов, требовавшее большой затраты средств,
вызвало стремление, по возможности, продлить срок пользования его
результатами при одновременном применении мер поверхностного улучшения лугов,
переименованных в приёмы ухода за искусственно созданным лугом, сменившим
природный луг.
Приёмы ухода за искусственно созданным постоянным лугом не отличались
от приёмов разобранных раньше мер поверхностного улучшения лугов. Они
сводились к боронованию и удобрению луга. Эти меры могли только несколько
отдалить момент наступления неизбежного изменения состава растительности
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ
431
луга, так называемого вырождения травы и появления плотнокустовых злаков
и их спутников, зелёных мхов, так называемого закисания луга.
В результате такого создания искусственных постоянных лугов получалась
прогрессивно падающая производительность труда, затрачиваемого на уход
ва лугом. Уход за лугом по мере его старения требовал всё усиливающейся
обработки и всё более частого применения удобрения во всё возрастающих
дозах. Между тем урожай луга медленно, но неукоснительно падал. В конечном
результате «постоянный» луг приходилось вновь подвергать коренному
улучшению.
При повторном применении коренного улучшения к постоянному лугу
почва последнего ничем не отличалась от почвы природного луга. К коренному
улучшению такого луга могла быть применена только вспашка плугом без
предплужника с неизбежным последующим многократным дискованием и
боронованием и с неизбежным внесением искусственных удобрений, т. е. затраты
большого количества малопроизводительного труда и средств.
Попытки заменить плужную обработку при коренном улучшении лугов
работой фрезерных машин, или фрез, сводятся к искусственному размельчению
верхнего, неспособного крошиться слоя пахотного горизонта посредством
фрезерных крючков вместо последовательно комбинированной работы плуга,
дисков и бороны.
Механическое размельчение неспособного крошиться слоя пласта не
может повлиять на изменение основного свойства дернины природного или
постоянного луга, на избыточное содержание в ней органических остатков.
Поэтому работа фрезы на лугу и на поле с точки зрения производственной
должна оцениваться только со стороны её влияния на разрушение структуры
минеральной части почвы. Такое распыление, соединённое с сильным измельчением
органических остатков дернины и, следовательно, с увеличением их
поверхности соприкосновения с воздухом, может повлиять только в сторону
затруднения доступа кислорода в массу луговой почвы. Поэтому работа фрезы на
минеральных почвах лугов и полей должна быть признана столь же вредной,
как и работа дисков и борон.
Место применения фрезерных машин ограничивается болотной и лесной
культурами, где они представляют полезнейшие орудия производства,
в частности, для уничтожения кочек и выравнивания поверхности болот.
Вопрос о большей или меньшей производительности работы фрезы, по
сравнению с комбинированной последовательной работой плуга, диска и
бороны, не может иметь значения, так как механизация вредного элемента не
может повлиять на уменьшение его отрицательного значения.
Приёмы коренного улучшения лугов как борьба с последствиями природного
процесса. Общая участь всех приёмов улучшения природных и «постоянных»
(долгосрочных) лугов, особенно ярко выступившая в системе коренного
улучшения лугов, быстрота затухания положительного эффекта всех мероприятий,
ярко подчеркнула существование общей причины общего недостатка всех
приёмов.
Эта общая причина — неизбежность накопления мёртвого органического
вещества при развитии многолетних травянистых растений; совершенно ясно
стало и то, что борьба с этим явлением в почве под покровом многолетней
травянистой растительности не может дать положительных результатов как борьба
с последствиями.
Под покровом многолетних травянистых растений процесс накопления
мёртвых растительных остатков идёт, прогрессивно усиливаясь, процесс же
разрушения тех же остатков в непаханной почве луга прогрессивно затухает
под влиянием того же накопления мёртвых остатков растений.
Очевидно, необходимо было продлить время пребывания почвы в
разрыхлённом на всю глубину пахотного слоя состоянии, т. е., другими словами, ввести
иосле вспашки природного или постоянного луга культуру однолетних растений.
432 ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Таким образом, выявилось представление о «промежуточных культурах»
в луговодстве.
Но совершенно очевидно, что перепашка луга лишала производство
соответственного количества зелёной кормовой массы, и ясно, что потребность
в удлинении срока культуры однолетних растений на перепаханном лугу
(промежуточная культура) сталкивалась с потребностью сельскохозяйственного
производства в зелёной кормовой массе.
На вспаханном лугу можно было высевать только кормовые растения, не
обостряя и без того острого кормового кризиса. Посев кормовых однолетних
смесей («мешанок»), вики с овсом или с ячменём, озимой ржи с мохнатой викой,
полевого гороха или гороха кормового, пелюшки с овсом или ячменём и других
смесей, мог только до известной степени удовлетворить кормовые нужды
производства. Но производительной такая культура не могла быть, ибо медленно
идущий процесс разложения органических остатков в переполненной ими
луговой почве не мог удовлетворить потребности в пище высоких урожаев кормовых
мешанок.
Необходимость усилить проникновение в почву кислорода вызвала попытки
введения в промежуточную культуру на возобновляемом лугу пропашных
кормовых растений в надежде, что повторное рыхление вспаханной луговой почвы
усилит разложение органических остатков.
Но в числе пропашных кормовых растений мы имеем корнеплоды и
растения, дающие зелёную массу. Корнеплоды снабжают производство ценным сочным
кормом, который, однако, не мож^т заменить зелёного корма. Ботва
корнеплодов в свежем состоянии имеет лишь ограниченное очень коротким сроком
значение. В силосованном виде она может иметь значение только сочного корма,
сушка же её может быть производительно применена, повидимому, в очень
ограниченном числе случаев. То же относится и к пропашным листовым,
кукурузе, сахарному и обыкновенному сорго, подсолнечнику, кормовой капусте
и пр. Они могут служить для удовлетворения потребности в зелёном корме,
пастбищем, дают превосходные сочные корма, но не могут быть
производительно использованы как сухой зелёный корм. По этим причинам культура
кормовых пропашных с трудом проникает в практику сельскохозяйственного
производства. Но главная причина неудовлетворительности значения в
луговодстве как однолетних кормовых смесей, так и кормовых пропашных
заключается в относительно малой ценности их продукции, которая, по существу,
представляет нетоварный продукт.
Кормовой севооборот травопольной системы земледелия. Эти особенности
луговодства и послужили основанием для полного вовлечения его в
органическое слияние с растениеводством в форме лугового севооборота травопольной
системы земледелия.
Основой организации всякого коллективного и советского хозяйства должно
быть государственное плановое задание. Согласование и увязка
производственных задач всех отраслей народного хозяйства СССР в свете очередных задач
осуществляется центральными государственными органами и в первую очередь
Госпланом СССР. Ему же, Госплану СССР, принадлежит количественное
распределение общесоюзных производственных заданий по республикам.
Задача республиканских плановых комиссий состоит в распределении общих
заданрій, полученных от Госплана СССР, по областям, краям и другим крупным
административным единицам применительно к их природным и экономическим
условиям. В такой форме общие государственные плановые задания передаются
для исполнения в райпланы, в задачи которых входит количественное
распределение плановых заданий по отдельным хозяйствам с полным учётом
природных и экономических возможностей каждого отдельного совхоза и колхоза.
Так как для каждого отдельного конкретного хозяйства государственное
плановое задание представляет закон, определяющий минимум продукции
данного коллектива производственников, то понятно, что в обсуждении распре-
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ
433
деления плановых заданий и в организации его выполнения безусловно
необходимо участие представителей всех производственных групп данного хозяйства.
До последних, т. е. бригад в колхозах, отделений в совхозах, государственное
плановое задание должно быть доведено в форме весовой или поштучной
продукции с указанием весар качества.
Государственные плановые задания по животноводству. Из анализа
указаний партии и правительства вытекает ряд оснований, имеющих не только
плановое, но и глубокое производственное значение. Прежде всего мы видим
совершенно равновеликое значение, которое придаётся зерновой и животноводческой
проблеме. Глубокое принципиальное значение неразрывности заданий в обеих
этих областях неоднократно подчёркивалось предыдущим изложением.
Не меньшее значение имеют и те указания, которые заостряют внимание
производственников на культуре технических растений. Совершенно очевидно,
что развивающиеся всё в большем масштабе общественные связи в области
торговли и распределения требуют разгрузки транспорта от перевозки
объёмистых и скоропортящихся продуктов. Это приводит к необходимости снабжения
не только личного состава своего хозяйства, но и ближайших центров,
промышленных и городских, свежемолочной, кисломолочной и овощной продукцией.
Забота о том, чтобы каждая колхозная семья или семья работника совхоза
имела свой пользовательный скот, требует также от хозяйства снабжения этого
скота зелёной кормовой продукцией.
Удовлетворение всех этих многообразных заданий при введении одного
полевого севооборота неосуществимо. Оно категорически требует введения
второго севооборота, лугового, или, как его правильнее было бы назвать,
кормового, чтобы избежать ошибочного ограничения его территории площадью
природных лугов.
Организационное значение кормового севооборота как основной велёной
кормовой базы хозяйства совершенно ясно. Но приходится сталкиваться с
моментом экономического порядка. Совершенно очевидно, что в кормовом севообороте,
в особенности в его полном развитии, когда он должен будет заменить
природные луга и пастбища, многолетние и однолетние травы должны занимать
видное место. При этом мы сталкиваемся с тем обстоятельством, что
производительность труда в кормовом севообороте должна будет базироваться на самом
дешёвом продукте сельского хозяйства. Поэтому с очевидной ясностью перед
организацией кормовых севооборотов становится тот же вопрос, с которым
уже приходилось сталкиваться при организации полевого севооборота, —
необходимость обратить культуру кормовых злаков и бобовых, используемых
как укосные и пастбищные угодья, из цели культуры в агротехническое средство,
т. е. сделать их агротехнически необходимой подсобной культурой.
Обращение культуры трав в кормовом севообороте из цели культуры в
агротехническое средство. Уже при обсуждении состава полевого севооборота
должно было обратить на себя внимание отсутствие в них большинства
технических культур, прядильных, масличных, а также и отсутствие овощных
пищевых культур. Этот момент определяется тем, что упомянутые группы
культур в полевом севообороте не дают максимально высоких урожаев и,
кроме того, через весьма короткий срок подвергаются процессу, известному
под общим названием «почвоутомление». Известно, например, почвоутомление
льняное, капустное, масличное и т. д.
Причина этих явлений заключается в том, что все эти растения принадлежат
к группе так называемых требовательных растений, т. е. они требуют гораздо
более обеспеченного запаса воды и пищи в почве. Увеличить запас пищи не
представляет серьёзного затруднения, так как запас этот всегда можно повысить
путём удобрения. Другое дело представляет большой и прочный запас воды
в почве, создание которого требует чрезвычайно высокой прочности структуры
почвы. В полевом севообороте одно-двухлетнее пользование полем многолетних
трав не может обеспечить тех высоких требований по отношению к прочности
28 Почвоведение—236
434
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
структуры почвы, вполне удовлетворительной для растений полевого
севооборота, но недостаточной для группы прядильных, масличных и овощных
яультур.
Рис, 198. Типы пастбищ на травяных полях кормового (прифермскоео) севооборота
в США: I — выпас крупного рогатого скота на американском клевере.
Требуемая прочность может быть обеспечена только более длительным
использованием поля многолетних трав, которые, в свою очередь, потребуют
и иного состава смеси. Смесь ?та должна быть более сложной, чем
простая, двухчленная смесь полевого севооборота.
¦:¦.. .-. ..•¦:;,, .;..:..-..;;.. ....• .-.,: .:¦¦¦.¦¦¦¦
Рис. 198, II, Пастьба свиней по люцерне.
Растения полевого периода кормового севооборота. В полевой период
в кормовом (луговом) севообороте находят лучшее место следующие групсы
выоокотрэбовательных растений: овощные, масличные, прядильные, пластовые
зерновые — твёрдая пшеница, крупяной ячмень, просо и крупяной овёс
силосные и кормовые корне- и клубнеплоды.
ОСНОВЫ ЗЕЛЕНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ
435
Причины высоких требований масличных и прядильных растений к
большому и прочному вапаоу воды в почв? состоят в том, что семена всех этих
растений содержат как значительные количества жиров, так и значительные
количества белков.
?ис. 198. III. Пастьба овец по соевой смеси.
Мы хорошо знаем, что семена всех прядильных растений: льна, конопли,
хлопчатника и т. д., представляют одновременно и масличные семена, а жмых
этих семян представляет один из наиболее концентрированных азотистых кормов.
То же самое касается и масличных растений, семена которых идут специально
т&
Рис. 198. IV. Пастьба овец по люцерне.
_j
для получения масла, и жмых всех этих растений представляет также
концентрированный корм* И если жмыхи некоторых масличных} горчицы, рапса,
клещевины, не употребляются как кормовое средство, то только ввиду
значительного содержания в них вредных или ядовитых веществ, которые также относятся
к азотистым веществам.
•
436
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Очевидно, что для того, чтобы произвести работу уплотнения частицы
первичных углеводов в жиры и для поддержания усиленной работы
лейкопластов при выработке белковых и вообще азотистых веществ, потребуется
значительная работа как хлоропласта, так и лейкопласта. Эта усиленная работа
потребует и усиленного охлаждения рабочей поверхности, что и вызывает
так называемую требовательность этих растений к воде.
Что касается овощных культур, то они ценятся тем выше, чем больше в них
азотистых веществ.
Кроме всего вышесказанного, все эти растения подвергаются нападению
так называемых почвенных вредителей. Все вредители-грибы разделяются
на воздушные, зимующие органы которых проводят зимний период на
надземных частях растений-хозяев или иных растений; другая группа, в отличие
от них, грибы почвенные, зимующие органы которых пребывают в почве. Кроме
этих моментов, замечается ещё и другое явление, которое ярче всего проявляется
на тех же группах растений. Бактериальная жизнь почвы под ними
прогрессивно ослабевает, и в особенно резкой степени это сказывается на
нитрифицирующей способности почвы. Этот момент стоит в противоречии с высокими
требованиями разбираемых растений к элементам пищи.
Исследования Ротамстедской станции, преимущественно проф. Рэсселя,
с несомненностью подтвердили тот факт, что под влиянием культуры этих
растений в сильной степени возрастает микрофауна почвы: амёбы, инфузории,
жгутиковые и другие простейшие. Вся микрофауна питается микрофлорой
почвы, и под влиянием этих антагонистов количество полезных бактерий в почве
резко падает, что и вызывает сильное понижение микробиологической
деятельности почвы.
Все перечисленные вредители принадлежат'к аэробным организмам, а также
и зимующие органы их, очевидно, требуют аэробных условий.
Сельское хозяйство давно уже искало способы борьбы с этими процессами,
сущность которых, однако, была вскрыта совсем недавно и с которыми особенно
часто приходилось сталкиваться при развитии культуры закрытого грунта.
Все меры борьбы, применявшиеся до сих пор, сводятся или к стерилизации
почвы, или к дезинфекции почвы, или к перемене самой почвы. В последнее
время на борьбу с этими процессами выдвинута была и селекция растений.
Что касается стерилизации, или дезинфекции, почвы, то она не без усп*еха
применяется при культуре закрытого грунта, хотя, в конце концов, и в этих
случаях приходится полностью заменять почву свежей, причём свежая почва,
как правило, берётся с луговых угодий, лучше всего с заливных лугов. При
культуре в открытом грунте до последнего времени были распространены приёмы
обжигания почвы. Приём этот состоял в том, что поздней осенью, когда почва
была совершенно мокрая, её при помощи специальных орудий (лущильника
и скарификатора) разрезали на плоские кирпичи 5—10 см толщиной. Эти
кирпичи ставились на ребро, и ранней весной, под влиянием тепла и ветра,
почвенные кирпичи просыхали. Ими обкладывались кучи или гряды хвороста
или соломы, за зиму навезённые на поле, и горючий материал зажигался.
Регуляция горения производилась посредством прикрытых теми же кирпичами
отверстий в потолке куч или гряд. После остывания кирпичей они дробились
чем попало, и поле разравнивалось бороной. После такого обжига почвы,
который применялся в Бельгии, Ирландии, Шотландии и в северных областях
Европейской России, обожжённая почва давала в течение 4—5 лет
безукоризненные урожаи льна.
Такой приём, несомненно, кустарный и вместе с тем требующий
применения огромного труда для своего осуществления, мог применяться только
при индивидуальном землевладении. Но само собой понятно, что при
обобществлённом землепользовании и на обширных совхозных или колхозных полях
такой приём, конечно, неприменим.
Многолетниетравыкакдезинфектор почвы. Что касается дезинфекции почвы,
ОСНОВЫ ЗЕЛЁНОЙ КОРМОВОЙ ПЛОЩАДИ
437
то для её осуществления при культуре закрытого грунта применяются
хлорпикрин, сероуглерод и синильная кислота. Неприменимость этого приёма в
условиях открытого грунта на совхозных и колхозных полях тоже совершенно
очевидна. Все эти применяющиеся вещества чрезвычайно ядовиты или очень
огнеопасны.
Последние 10—15 лет были попытки, преимущественно в Соединённых
Штатах Америки, вывести расы льна (наиболее поражаемого растения),
иммунные к главным вредителям. Весьма понятно, что размножение
выведенных-иммунных сортов требовало не только лабораторной работы, но и работы в поле.
И в это время вредитель, который в лабораторных условиях не мог поражать
данную иммунную расу, успевал на поле приспособиться к новой иммунной
расе, чем сводил на нет всю трудную работу селекционеров.
Кроме того, оказалось совершенно недостижимым вывести одну расу,
иммунную против свыше 20 видов вредителей, что имеет место в случае со льном.
Таким образом, все эти приёмы оказываются неприменимыми в большой практике,
В Ирландии натолкнулись на такого рода приём. Из широкой практики
выяснилось, что после пятилетнего занятия поля многолетней травой почва
совершенно освобождаемся от своего «утомления». Лён после пятилетней
травы может беспрепятственно следовать без перерыва в течение 2—3 лет,
конечно, при соответствующем удобрении, не показывая никаких признаков
льноутомления почв. Исследования Рэсселя показали, что после трёхлетней
культуры многолетних трав в почве совершенно исчезает её микрофауна и
начинается усиленное развитие полезной микрофлоры. Этот момент освещает
также и приём так называемой частичной стерилизации, или дезинфекции,
почвы, после которой отмечается значительный подъём урожайности почвы.
Действие многолетних трав на освобождение почвы от вредителей и
микрофауны объясняется чрезвычайно просто. Все эти вредные микроорганизмы,
равно как и их зимующие стадии, принадлежат к аэробам, и совершенно
очевидно, что длительное пребывание их в условиях анаэробиозиса приводит
к их уничтожению, совершенно так же, как зёрна хлебных злаков, заключённые
в банку с притёртой пробкой, быстро приходят к отмиранию.
Таким образом, ясно, что введение в кормовой севооборот таких ценных
растений, как прядильные, масличные или овощные, обращает многолетние
травы, даже при многолетнем их использовании, из цели культуры в
агротехническое средство. Занятие ими в течение 4—5 лет поля совершенно
оправдывается высокими, устойчивыми урожаями технических и овощных растений.
И животноводство получает безусловно необходимую ему зелёную кормовую
базу только по стоимости перевозки продукта, что имеет, несомненно, огромное
значение в повышении прозводительности труда в растениеводстве и в
снижении стоимости самой продукции животноводства.
Введение в каждом колхозе или совхозе двух севооборотов, полевого и
кормового, представляет, повидимому, при настоящих условиях единственное
средство удовлетворить сложным государственным плановым заданиям во
всей их полноте. При этом нужно твёрдо запомнить, что границы господства
каждого оевооборота не представляются жёсткими и могут и должны, при
соблюдении правильного чередования культур во времени, смещаться по
территории как в сторону полевого севооборота для расширения площади
кормового севооборота, так и в сторону кормового севооборота для расширения
площади полевого севооборота в зависимости от государственного планового
задания, данного хозяйству (колхозу или совхозу). Здесь безусловно не
может быть никакого произвола: тот севооборот верен, то хозяйство правильна
специализируется, которое полностью обеспечивает выполнение государствен'
них плановых заданий в их перспективном аспекте.
ГЛАВА ДВАДЦАТАЯ
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ
Реакция кислой алюмосиликатной морены. — Процесс выщелачивания из
почвы углекислой извести. — Увеличение актуальной кислотности почвы. —
Азотное, фосфорное и серное голодание растений при кислой реакции
почвы, •— Образование «растворимого» перегноя. — Катионы железа и
алюминия и «ретроградация фосфорной кислоты». — Известкование,
мергелевание и фосфоритование не суть «мелиорации» или «коренные»
улучшения почвы. — Кустарное освоение малопроцентных фосфоритов. —
Техника известкования в травопольных и паровых севооборотах. —
Реакция карбонатной морены. — Нитрификация как процесс,
поддерживающий присутствие карбоната кальция в верхнем горизонте почв
степного периода. — Бикарбонат натра в почвах степного периода. —
Гипсовый горизонт почв степного периода. — Борьба со щелочной реакцией
почвы. — «Кислование» щелочных почв. — Необходимость придачи почвам
степного, переходного и особенно луговостепного периодов прочного
структурного состояния. — Одновременное гипсование и посев смеси многолетних
трав на солонцах. — Узкоколосый житняк и жёлтая люцерна. —
Микрофауна почвы. — Навоз как удобрение микрофлоры и её носитель. —
Одновременное внесение навоза и минеральных удобрений. — Анаэробный
навоз. — Навозная жижа. — Подстилка. — Торф. — Компост. — Главное
удобрение перед травяным полем. — Калийное удобрение.
В настоящей главе не будет рассматриваться система удобрения растения,
как составляющая предмет отдельного курса. Тем не менее необходимо не
упускать из виду безусловную недопустимость резкого разграничения функций
всех мероприятий, применяемых во всём сложном комплексе агротехнических
мероприятий. Нужно помнить, что минеральное удобрение может проявить
полную эффективность только на фоне полного бесперебойного снабжения
растений водой, т. е. на структурной почве. В свою очередь, полное
использование притока космических факторов жизни растений возможно только при
условии полного удовлетворения потребности растений в воде и пище и
полного отсутствия всех моментов, отрицательно влияющих на развитие
растений. К таким моментам принадлежат реакция почвы и условия
беспрепятственного биохимизма почвы, т. е. условия бесперебойной работы полезных
микроорганизмов и подавления деятельности вредной микрофауны почвы.
Необходимо также помнить, что всякое прямое воздействие на почву
представляется только преобладающим в этом направлении и одновременно
вызывает ряд косвенных воздействий на все другие элементы жизни растений. Эти
косвенные влияния в отдельных случаях могут достигать такой величины, что
совершенно погасят влияние приёма, их вызвавшего.
Что касается химических условий плодородия почвы, то они касаются,
главным образом, регуляции реакции почвы, регуляции состава микрофлоры
и микрофауны почвы и в незначительной мере коснутся тех изменений в
порядке применения удобрений, которые вызываются травопольной системой
земледелия.
Реакция кислой алюмосиликатной морены. Важнейший момент,
слагающий химические условия плодородия почвы, определяется требованием
культурных растений определённой слабокислой реакции почвы. Это требование
в природных условиях беспрерывно стремится быть нарушенным. Нарушение
может итти в двух противоположных направлениях, в зависимости от
характера рухляка, на котором образовалась почва. В грубых общих чертах почво-
образующие породы северной половины территории СССР представляют
кислую алюмосиликатную морену. В южной части территории СССР преобладает
карбонатная морена и в восточной части — пермская морена.
Процесс выщелачивания из почвы углекислой извести, Алюмосиликат-
ная морена не содержит свободной углекислой извести (не считая небольшой
примеси известняков, местами в ней встречающихся), но в процессе выветри-
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 43S
вания образуется небольшое её количество (доли 1—2%) из кальция,
входящего в состав алюмосиликатов и силикатов. Наоборот, карбонатная и
пермская морены при выветривании известняков сохраняют значительное
количество углекислой извести (до 10—20%), образуя так называемый лёсс и
лёссовидные породы.
В почвах северного типа преимущественно осенью устанавливается ток
неволосной воды, промывающий толщу почвы на большую глубину. Этот ток
воды легко вымывает углекислую известь или до уровня почвенной воды и
глубже, или сосредоточивает её на некоторой глубине. Господствующее в
течение зимы сгущение в верхних холодных слоях почвы водяного пара,
перегоняющегося из глубоких горизонтов почвообразующей породы, понятно, не
может возвратить в верхний слой почвы вымытой из него углекислой извести.
Но и весенний, и летний восходящие волосные токи воды также не могут воз*
вратить в почву вымытую из неё углекислую известь. ^
Последний процесс станет ясным, если вспомнить, что углекислая известь,
или карбонат, вчистой воде практически нерастворима. Карбонат растворим
в природной воде, всегда содержащей в растворе углекислоту. В такой воде
углекислая известь образует кислую соль, бикарбонат. Растворимость
бикарбоната извести приблизительно в сто раз больше растворимости её карбоната.
Ясно, что чем больше в воде растворено углекислоты, тем больше образуется
ив карбоната извести её бикарбоната, и тем легче она вымывается.
Растворимость углекислоты в воде, как и всякого газа, обратно пропорциональна
температуре воды. Чем холоднее вода, тем больше в ней растворено углекислоты,
и тем больше она может растворить углекислой извести.
Природная дождевая вода, содержащая растворённую углекислоту, по мере
проникновения глубокой осенью и ранней весной в почву встречает всё более
и более холодные слои почвы и сама охлаждается. По мере охлаждения воды
она растворяет всё возрастающее количество углекислоты из почвенного
воздуха. Очевидно, что в таких условиях вода по мере углубления будет
переводить всё возрастающее количество углекислой извести в бикарбонат и
растворять его. Поэтому углекислая известь легко выщелачивается водой us почвы
в течение осеннего и весеннего периода.
При наступлении тёплого времени, т. е. поздней весной и летом, во время
вегетационного периода преобладает восходящий ток волосной воды в почве.
Весной он вызывается преобладанием испарения непосредственно
поверхностью почвы. Летом преобладает испарение воды зелёной поверхностью
растений, вызывающее восходящий ток волосной воды из глубоких слоев
почвообразующей породы к горизонту распространения корней.
Восходящий ток волосной воды, поступая из более холодных слоев почвы
во всё более нагретые слои, беспрерывно нагревается. При нагревании волосная
вода восходящего тока всё время выделяет в почвенный воздух растворённую
в ней углекислоту, и соответствующее выделенной углекислоте количество
бикарбоната извести переходит в углекислую известь. Нерастворимая в воде
углекислая известь оседает в почве и, следовательно, не может передвигаться
вверх с восходящим током воды во время вегетационного периода.
Под влиянием комбинации этих двух процессов, повторяющихся из года
в год, углекислая известь в непродолжительное время совершенно вымывается
из почвы, образовавшейся на алюмосиликатной морене. Этот процесс обеднения
почвы углекислой известью происходит безотносительно к тому, какая почва
обособилась в порядке почвообразовательного процесса на алюмосиликатной
морене. Оно наступает в равной мере и на дерново-подзолистых почвах, и на
серых лесных землях, на северных чернозёмах и светлых почвах Средней Азии
и даже на почвах латеритных, обособляющихся на щелочной и ультращелочной
алюмосиликатной морене Закавказья. Время его наступления определяется,
главным образом, первоначальным содержанием углекислой извести в алюмо
силикатной морене, на которой обособились эти почвы.
440 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Увеличение актуальной кислотности почвы. По мере уменьшения
содержания углекислой извести в почве в ней начинают накопляться свободные кислоты.
Эти свободные кислоты непрерывно образуются в почве при протекающих в ней
биохимических процессах. Они в форме перегнойных кислот выделяются
аэробными и анаэробными бактериями при разложении органических остатков
и перегноя. И так как эти кислоты от различных причин денатурируются,
переходя в нерастворимое в воде состояние, то они служат одной из причин
частых колебаний рН. При распаде азотистых органических остатков
образуются азотистая и азотная кислоты. Серная кислота образуется при распаде
белков. При распаде белков и углеводов образуется фосфорная кислота. При
анаэробном распаде органических остатков образуется ряд органических
кислот: масляная, изомасляная, молочная, лимонная, валериановая и
многие другие. Пока в почве содержалась углекислая известь, свободные кислоты
вытесняли из неё угольную кислоту, образуя соответствующие нейтральные
соли кальция, и этим поддерживалась слабокислая реакция почвы, к которой
путём многовекового природного подбора приспособились все наши
культурные растения. Как только углекислая известь оказывается выщелоченной из
почвы, в ней начинают накопляться свободные слабые и сильные кислоты.
В почве начинает возрастать актуальная кислотность.
Кроме того, накопление свободных кислот сильнейшим образом изменяет
химический и биохимический режимы почвы.
Накопление свободных кислот в почве подавляющим образом влияет на
деятельность всех микроорганизмов почвы. Это зависит от того, что свободные
перегнойные кислоты представляют секреторные выделения микроорганизмов
(их экзоэнзимы), посредством которых эти организмы влияют на разрушение
нерастворимых в воде органических остатков. Что касается остальных кислот,
как сильных, так и слабых, то они представляют продукты обмена веществ
различных групп почвенных микроорганизмов. Обе группы этих веществ,
секреторные выделения и продукты обмена веществ, представляют в
свободном состоянии яды по отношению к той группе организмов, которая
их выделила. Поэтому по мере их накопления и, следовательно, по мере
увеличения актуальной кислотности почвы (так как все эти
вещества — кислоты) , прогрессивно угнетается деятельность микроорганизмов
почвы.
Азотное, фосфорное и серное голодание растений при кислой реакции
почвы. В результате начинается накопление в почве органических остатков,
и растения начинают испытывать азотный, серный и фосфорный голод, несмотря
на избыток этих элементов в почве. Удобрения на таких почвах оказывают
очень непродолжительное действие, и последействие их прекращается, После
внесения они быстро входят в состав урожая и органического вещества тел
микроорганизмов и остаются в форме неразлагающегося, не усвояемого
зелёными растениями органического вещества.
Образование «растворимого» перегноя. Сильные кислоты, азотная, серная,
фосфорная, выделяются при разложении органических остатков в форме
растворов их кальциевых солей очень малой концентрации. Поэтому они
находятся в почве в состоянии значительной электролитической диссоциации.
Катион кальция этих солей беспрерывно вытесняет катион аммония,
поглощаемый перегноем из атмосферных осадков, и в почве после нитрификации
аммония остаются свободные сильные кислоты. Свободные катионы водорода
диссоциированных сильных кислот вытесняют катионы кальция из
аморфного перегноя и в значительной мере повышают его дисперсность.
Одновременно этот процесс повышает обменную кислотность почвы и её
ненасыщенность. Вытесненный катион кальция в виде азотнокислого, сернокислого и
фосфорнокислого кальция или вымывается из почвы, или, в случае
поглощения анионов этих солей корнями растений или микроорганизмами почвы,
образует углекислую известь, также вымываемую из почвы.
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 441
Катионы железа и алюминия и «ретроградация фосфорной кислоты».
Другая часть свободных сильных кислот нейтрализуется за отсутствием
углекислой извести свободной окисью железа, всегда изобилующей во всякой почве,
или, реже, свободной окисью алюминия, часто присутствующей в чернозёмах
и изобилующей в так называемых желтозёмах и латеритах. При этом процессе
могут образоваться три рода солей. Из образующихся нитратов анион
азотной кислоты быстро усваивается биологическими элементами почвы.
Освобождающийся при этом катион трёхвалентного железа, повидимому, вновь
входит в состав гидрата окиси железа.
В случае освобождения катиона алюминия он непосредственно поглощается
перегноем, усиливая обменную кислотность почвы и придавая ей
чрезвычайную упорность вследствие большой трудности вытеснения алюминия из
поглощённого состояния. Наконец, в случае нейтрализации окисями железа и
алюминия аниона фосфорной кислоты последняя переходит в формы совершенно
не усвояемых зелёными растениями фосфорножелезной и фосфорноалюминие-
вой солей. Этот процесс известен под названием «ретроградации фосфорной
кислоты» в почве.
Известкование, мергелевание и фосфорптование не суть «мелиорации»
или «коренные» улучшения почвы. Борьба со всеми описанными процессами
осуществляется при помощи искусственного внесения в почвы кальция в форме
молотого известняка, углекислой извести, или в форме «пушонки» гидрата
окиси кальция, или в форме «мергеля», сложной природной карбонатной
породы, часто встречающейся в области притеррасной поймы рек и в озёрной пойме.
Эти приёмы объединяются одним общим понятием — известкование почвы.
Известкование не представляет коренного улучшения или мелиорации.
Из вышеизложенного разбора процесса неизбежного наступления
недостатка углекислой извести в почве и его последствий с очевидностью вытекает
вывод, что известкование ни в каком случае нельзя рассматривать как коренное
улучшение или мелиорацию почв. Этот вывод вытекает из сопоставления двух
моментов. Прежде всего мы видим, что углекислая известь легко
выщелачивается из почвы дождями. Следовательно, для того чтобы придать
известкованию характер мелиорации, мы были бы принуждены внести в почву
значительное количество извести. Производственная нерациональность такого
приёма «мелиорации» не подлежит сомнению, потому что это значило бы
тратить народные средства на поощрение совершенно бесполезного процесса
выщелачивания углеизвестковой соли из почвы. Но на этом моменте
приходится остановиться, потому что в литературе встречаются указания на
применение больших доз извести для известкования.
Подобные же указания делаются относительно применения сырого
фосфорита в форме фосфоритной муки (фосфоритование почвы). Предпосылками
для фосфоритования служат: 1) нерастворимость фосфорита в воде, 2)
переход его в растворимое состояние на «кислых почвах» и 3) усвоение фосфорной
кислоты из фосфорита некоторыми растениями. Разбор этих предпосылок
приводит к чётким производственным выводам. Усвоение фосфорной кислоты
фосфорита только некоторыми растениями определяет собой недостаточна
интенсивное его использование в течение севооборота. Во время присутствия
на поле растений, для которых фосфорит бесполезен, он в лучшем случае
будет играть роль мёртвой затраты. Усвояемость фосфорита на кислых почвах
скоро будет анахронизмом вследствие широкого введения известкования.
Нерастворимость фосфорита в воде справедлива только относительно дестил-
лированной воды. В природной почвенной воде фосфорит заметно растворим,.
и при внесении в почву больших его количеств фосфориту грозит та же участь,
как и большим дозам извести. Такой способ применения фосфоритной муки
представляет кустарный способ разрешения вопроса использования
фосфоритов, недостаточно богатых для промышленной переработки, или
использования месторождений, не заслуживающих промышленной разработки.
442
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Кустарное освоение малопроцентных фосфоритов. Повидимому, кустарные
приёмы использования многих залежей фосфоритов СССР при настоящем
развитии техники ещё неизбежны, но перевозка малопроцентной фосфоритной
муки мне представляется мало рациональной. Весь вопрос должен быть
пересмотрен с точки зрения кустарной переработки фосфоритов промышленно
малопродуктивных залежей на месте, для местного потребления. Теоретически
эти способы уже разработаны. Второй момент, категорически противящийся
превращению известкования в категорию мелиорации, тот, что культурные
растения гораздо чувствительнее к щелочной реакции почвы, чем к кислой
реакции. Между тем при внесении больших доз извести мы неизбежно создаём
щелочную реакцию, результатом чего всегда будет значительное снижение
урожая.
То же самое касается и фосфоритования, так как внесение больших доз
фосфоритной муки прекращает её разложение в почве в условиях создающейся
щелочной реакции и этим уничтожает её влияние как удобрения.
Техника известкования в травопольных и паровых севооборотах.
Указанное свойство однолетних культурных растений, требование ими слабокислой
реакции почвы, представляет причину того, что урожаи их часто снижаются
при внесении извести непосредственно под них. Вследствие медленности
распределения бикарбоната кальция по пахотному слою в нём создаются вокруг
каждой крупинки внесённой извести центры щелочной реакции, а между
ними — почва с кислой реакцией, что и приводит к общему снижению
урожайности. Только на следующий год после внесения извести она оказывает своё
полное положительное влияние. Поэтому в Западной Европе уже давно
выработался приём вносить известь только непосредственно в поле многолетних
трав. Развитие трав от этого не только не страдает, но, наоборот, улучшается.
В случае необходимости (в паровых севооборотах) внесения извести под
однолетние растения известь вносится, по возможности, задолго до их посева:
под яровые — с осени предшествующего года, под озимые — осенью,
предшествующей паровому полю. В случае присутствия в севообороте льна или
картофеля известкование никогда не производится под эти растения, а, по
возможности, дальше от них. Люпины никогда не известкуются.
По той же причине распределение извести по полю производится, по
возможности, равномерно. Лучше всего при известковании* применять туковую
сеялку. Если известкование производится в поле многолетних трав, то вся
операция оканчивается рассеванием извести после удаления прошлогоднего
жнивья конными граблями. В случае известкования поля, свободного от
растений, рассеянная известь мелко запахивается отвальным орудием, и поле
боронуется поперёк борозд отвального орудия. Действие извести продолжается
от 6 до 9 лет; после такого срока известкование должно быть повторено в
полном размере. Это окончательно лишает возможности рассматривать
известкование как мелиорацию, и оно должно быть признано периодическим
агрохимическим мероприятием, повторяющимся в течение каждой ротации севооборота.
До сих пор ещё агрохимии не удалось выработать точных методов определения
норм внесения извести. На практике чаще всего вносится от 2 до 3 т на гектар.
Реакция карбонатной морены. Постоянное присутствие в почвах степного
периода, особенно при наличии карбонатной морены, воднорастворимого
бикарбоната извести определяет присущую этим почвам постоянную щелочную
реакцию.
Нитрификация как процесс, поддерживающий присутствие карбоната
кальция в верхнем горизонте почвы степного периода. Протекающий в этот
период аэробный процесс также непрерывно поддерживает щелочную реакцию
почвы. Образуемая аэробными бактериями гуминовая кислота на месте своего
образования нейтрализуется свободным аммиаком, обязательным продуктом
обмена веществ при аэробном разложении природных растительных остатков.
При дальнейшем разрушении образовавшейся гуминовоаммиачной соли обра-
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 443
вуется свободная азотная кислота (при промежуточном образовании
азотистой кислоты) и освобождается гуминовая кислота. При выделении из своих
солей гуминовая кислота всегда выпадает в абсолютно нерастворимой форме
коллоидального гумина. Гумин совершенно безвреден для бактерий и
немедленно разрушается ими с выделением свободной азотной кислоты.
Выделяющиеся при аэробиозисе свободные азотистая и азотная кислоты
немедленно усредняются карбонатом извести, выделяющимся из растительных
остатков при том же разложении, образуя нитрат и нитрит кальция, быстро
переходящий в нитрат. При усвоении азотной кислоты нитрата кальция
высшей и низшей растительностью освобождается катион кальция, немедленно
усредняемый углекислотой почвенного воздуха и переходящий в бикарбонат
извести.
Таким образом, аэробный процесс поддерживает присутствие
бикарбоната извести в верхних слоях почвы, а следовательно, и щелочную реакцию.
Бикарбонат натра в почвах степного периода. Кроме бикарбоната извести,
в почвах степного периода образуется и бикарбонат натра. Бикарбонат натра
не только обладает щелочной реакцией, но и ядовит, даже в небольших дозах,
для зелёных растений.
Из предыдущего разбора солевого режима почвы степного периода
следует, что, кроме некоторого количества бикарбоната извести, в почве остаются
сульфаты и хлориды щелочных металлов и сернокислый кальций. Остальные
соли присутствуют в очень незначительных количествах. В присутствии в
растворе бикарбоната извести между ними и раствором сернокислого натрия
происходит реакция обмена основаниями с образованием бикарбоната натра и
гипса. Пока не нарушено весовое отношение реагирующих солей, эта реакция
усредняется такой же реакцией между бикарбонатом натра и гипсом, дающей
бикарбонат кальция и сернокислый натрий.
Гипсовый горизонт почв степного периода. Зимой происходят перегонка
воды в виде пара из нижних горизонтов почвы и сгущение водяного пара в лёд
в верхних горизонтах почвы; таким образом, концентрация растворов солей
в нижних слоях почвы беспрерывно растёт в течение всего холодного времени
года. Образующийся при реакции обмена гипс мало растворим в воде. Поэтому
значительная часть гипса, как вновь образующегося в слое почвы, иссушаемом
перегонкой водяного пара, так и принесённого сверху нисходящим током воды>
откладывается в виде порошка, кристаллов или друз в этом иссушаемом слое.
Так образуется гипсовый горизонт, типичный для почвы степного периода.
Отложение гипса в глубоких слоях почвообразующей породы и
прогрессирующий рост его кристаллов нарушают весовые отношения между ним и
бикарбонатом натра. Вследствие этого некоторое количество бикарбоната натра
исключается из реакции обмена. Восходящим током волосной воды
бикарбонат натра выносится в поверхностные слои почвы.
Из предыдущего разбора следует, что щелочная реакция почвы обязана
своим существованием присутствию в почве степного периода двух соединений,
бикарбоната натра и бикарбоната извести (дальше мы найдём и третье
соединение).
Борьба со щелочной реакцией почвы. Щелочную реакцию почвы, так же как
и кислую, нельзя рассматривать как неподвижное явление. К ней надлежит
относиться как к процессу, неизбежному в данный период исторического
процесса почвообразования. Очевидно, что все меры борьбы с этим процессом
должны быть расчленены на: 1) приведение реакции корнеобитаемого слоя
почвы к* нормальной (слабокислой) реакции, требуемой корневой системой
культурных растений, и 2) предупреждение быстрого повторения процесса
наступления щелочной реакции.
«Кислование» щелочных почв. Первая задача сводится к сравнительно
простой операции нейтрализации бикарбоната натра и бикарбоната извести.
Первая соль, наиболее вредная из двух, отличается большой подвижностью,
444 ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Она легко выщелачивается осенним волосным нисходящим током воды. Но
она вновь образуется зимой в глубоких слоях гипсового горизонта и вновь
возвращается с летним восходящим волосным током воды. Простая борьба
с этой солью основана на нейтрализации её серной кислотой или внесением
порошка серы (серного цвета), которая в почве биологически окисляется в
серную кислоту, или внесением физиологически-кислой серноаммиачной соли,
из которой после биологического превращения и усвоения аммиака
освобождается анион серной кислоты. Даже оставляя в стороне острую
дефицитность предлагаемых средств, мы становимся перед фактом одновременного
присутствия в почве бикарбоната извести, который также усреднит все
применяемые остродефицитные средства. Кроме того, содержание карбоната и
бикарбоната в почве будет незамедлительно восстановлено из гипсового
горизонта и из неисчерпаемого запаса углекислой извести в горизонте вскипания.
Необходимость придачи почвам степного, переходного и особенно лугово-
степного периодов прочного структурного состояния. Совершенно очевидно,
что успешная борьба со щелочной реакцией почвы осуществима только при
условии полного разрыва волосного сообщения пахотного горизонта с горизонтом
подстилающей почвообразующей породы. Особенно резко правота этого
положения сказывается на солонцеватых почвах переходной и степной зон и на
солонцах.
Типичное свойство солонцов, имеющее огромное производственное
значение, — их чрезвычайно большая связность, вследствие которой обработка
их в сухом состоянии обычными орудиями и двигателями неосуществима. Во
влажном состоянии они липки, пластичны и при обработке отваливаются
безобразными глыбами, быстро твердеющими, как чугун.
Лишить перегной солонцов его способности образовывать коллоидальный
раствор можно только заменив поглощённый им катион натрия катионом
кальция. Для этой цели применимы только соли кальция с сильными
кислотами. Практически мы в настоящее время для этой цели имеем в своём
распоряжении только гипс.
Но если ограничиться одним гипсованием, мы получим в почве сернокислый
натрий, который при переменных нисходящем и восходящем волосных токах
воды в почве опять очень быстро возвратит всё к прежнему состоянию.
Единственный путь успешной мелиорации
солонцов — это сплошной по всей поверхности почвы
разрыв волосного сообщения пахотного горизонта
с почвообразующей породой.
Очевидно, что этого можно достигнуть, придав пахотному горизонту
прочную комковатую структуру. При такой структуре нисходящий ток
капельножидкой воды будет промывать все вредные соли в почвообразующую породу.
Но возвратиться в пахотный горизонт как эти вредные соли, так и продукты
их взаимодействия уже не могут вследствие перерыва волосного сообщения
между этими горизонтами. Осуществление придачи почве степного периода
в состоянии солонцеватости комковатой структуры посредством механической
обработки недостижимо по трём причинам: 1) механической обработкой
бесструктурную почву удаётся превратить только в глыбы, или в порошок, или
в смесь их, но нельзя получить комков, потому что такая почва не крошится;
2) получаемая структура не обладает прочностью, т. е. расплывается в грязь
-от первого прикосновения воды; 3) механическая обработка бесструктурной
солонцовой почвы требует огромной затраты энергии и неизбежно связана
с поломкой как почвообрабатывающего инвентаря, так и двигателей.
Одновременное гипсование и посев смеси многолетних трав на солонцах.
Достижение прочной комковатой структуры солонцовых почв при настоящем
состоянии наших знаний и агротехнических средств достижимо только
одновременным применением гипсования (агрохимического воздействия) и посева смеси
многолетних злаковых и бобовых трав (агротехнического воздействия).
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 445
Действие гипса было разобрано выше. Многолетние травы развитием своей
корневой системы разобьют всю массу бесструктурной почвы на комки и
оплетут каждый комок корнями. При ежегодном анаэробном разложении всей
корневой системы многолетних злаков и части корней многолетних бобовых
каждый комок почвы будет пропитан прочным перегноем, и вся почва солонца
через 3—4 года приобретает прочную комковатую структуру.
Узкоколосый житяякд жёлтая люцерна. Смесь многолетних трав, как это
уже было разобрано выше, должна состоять из жёлтой или гибридной люцерны
и для солонцов — узкоколосого житняка. Гипс необходимо вносить
одновременно с высевом смеси трав. Солонцы остаются под травами в течение
нескольких лет (от 3 до 5). Полезно также гипсование сочетать с внесением
навоза на солонцах и солонцеватых почвах. После того как солонец улучшен,
он используется под травопольным севооборотом, в травяном поле которого
узкоколосый житняк, как дающий ничтожные укосы, заменяется широко-
колосым житняком. Узкоколосый житняк имеет значение только для
первоначального улучшения солонцов.
Микрофауна почвы. Кроме кислой и щелочной среды, очень важный эле*
мент регуляции химических условий плодородия — внесение в почву
органических удобрений. Значение внесения органических удобрений, навоза и т. п.,
двоякое. Под влиянием культуры однолетних растений усиленно развивается
микрофауна почвы: амёбы, коловратки, жгутиковые и другие так называемые
простейшие.
Вся эта микрофауна питается исключительно бактериями. Поэтому к
концу ротации в почве сильно преобладает микрофауна и сильнейшим обравом
угнетается микрофлора. Борьба с развитием микрофауны осуществляется
в травяном поле созданием анаэробных условий. Но вместе с тем необходимо
внести в почву новые количества спор микрофлоры. Это и достигается
внесением навоза и других органических удобрений.
Навоз как удобрение микрофлоры и её носитель* Но кроме того, есть и ещё
один момент, который в Западной Европе уже завоевал подобающее ему место.
Необходимо всякое внесение минеральных удобрений производить
одновременно с полным навозным удобрением. Причина этого требования заключается
в следующем. Необходимо помнить, что вся микрофлора почвы представлена
организмами гетеротрофными. При внесении одних минеральных удобрений
микрофлора почвы усиленно потребляет эти удобрения и, как гетеротрофная,
для усвоения элементов пищи усиленно разрушает перегнойные вещества
почвы, что отзывается на быстрой потере прочности структуры почвы. Кроме
того, огромная доля внесённых минеральных элементов пищи переводится
в органические формы живой микрофлоры, которая при быстром размножении
передаёт эти элементы из поколения в поколение. Таким образом, большая часть
элементов пищи в минеральных удобрениях изъемлется из распоряжения
зелёных растений.
Одновременное внесение навоза и минеральных удобрений. При внесении
-минеральных удобрений вместе с органическими удобрениями микрофлора
•получает органические вещества и как источник энергии, и как источник пищи,
и вся доза минеральных удобрений остаётся в распоряжении зелёных
растений, которые вместе с тем пользуются и элементами пищи,
освобождающимися после разложения как навоза, так и тел самих бактерий.
Этим приёмом одновременного внесения минеральных и органических
удобрений достигается максимальная эффективность удобрений, конечно,
«ели почва структурна и в ней налицо соответствующая реакция.
Анаэробный навоз. До господства травопольной системы к навозу
предъявлялось требование создавать в почве и запас перегноя, почему старались
вносить, по возможности, большую массу неперепревшего органического
вещества. Немецкая агрохимия даже рекомендовала сохранение навоза в не-
р аз ложившемся состоянии в навозохранилище путём внесения больших доз
446 ЧАСТЬ ВТОРАЯ ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
хлористого натрия. Вредное влияние натрия на структуру почвы очень скоро
заставило изменить этот рецепт; предлагалось консервировать навоз
внесением столь же больших доз калийных солей. При этом внесение в почву
большой массы неперепревшей соломы вызывало такую яркую картину денитрифи-
кации, что очень скоро заставило перейти к внесению навоза в
полуперепревшем состоянии. В таком состоянии навоз становился «коротким», т. е.
при попытке выдернуть из гноища соломинку она очень легко
обрывалась.
Как только у нас травопольная'система сменит паровую и задача
восстановления прочности не только перейдёт к травяному полю, но и быстро ив
благоприятном смысле решится этой системой, так тотчас изменится и отношение
к навозу. Значение навоза как источника органического вещества отойдёт
на задний план, и сразу выступит значение навоза как одного из лучших
минеральных и азотных удобрений. Тотчас же станет применяться навоз вполне
перепревший, и изменится и способ приготовления навоза; он всюду будет
заменён аэробным.
Аэробный способ приготовления навоза производится исключительно вне
помещения для скота% на специальных гноищах, которые могут иметь форму
или платформы, или ямы. Существенный элемент аэробного гноища — насос
для навозной жижи. Единственная пригодная система насосов для навозной
жижи — система чёточных или цепных насосов и система норий; все другие
системы решительно непригодны.
Платформа или яма имеют дно с уклоном к какой-нибудь определённой
низшей точке, под которой расположен колодец для стока навозной жижи.
В колодце устанавливается насос для жижи. По мере аэробного разложения
навоза в колодце накопляется навозная жижа. Состав жижи и очень
изменчив, и очень сложен, и до сих пор ещё не изучен детально. Она состоит частью
из жидких экскрементов, переносимых с подстилкой и проводимых
непосредственно со скотного двора, частью из воды, которая образуется при аэробном
распаде органического вещества подстилки и экскрементов. Вода,
образующаяся при разложении органических веществ, растворяет все образующиеся
при том же разложении перегнойные и другие растворимые вещества и стекает
в виде густой чёрной жидкости, навозной жижи.
Аэробное разложение навоза достигается и быстрота его регулируется
посредством поливки навозной жижей. При этом навоз не смачивается, а
поливается, причём всё содержимое колодца распределяется равномерно по
поверхности кучи. При такой поливке весь содержащийся внутри кучи воздух
вытесняется наружу, и по мере того, как жижа из кучи вновь проникает в
колодец, в неё поступает наружный воздух. Поливка производится ежедневно,
и при необходимости задержать разложение навоза может производиться
и реже. Признаком полного аэробиозиса служит отсутствие всякого запаха
при поливке.
При аэробном хранении навоза различают четыре стадии его разложения:
1) свежий навоз, в котором солома сохранила ещё свою крепость; водная
вытяжка из такого навоза мутна и окрашена в красно-жёлтый или зелёный
цвет;
2) полуперепревший навоз, из которого нельзя вытащить соломины, не
оборвав её; водная вытяжка из него чёрного цвета и густой консистенции;
количество полуперепревшего навоза равно 80% свежего по весу; при переходе
свежего навоза в состояние полуперепревшего наблюдается сильное
повышение температуры (до 70°);
3) перепревший навоз представляет чёрную мажущуюся массу, в которой
уже не отличаются отдельные соломины. Водная вытяжка бесцветна после
фильтрации; количество перепревшего навоза равно 50% свежего;
4) «перегной», или парниковая земля; чёрная рыхлая землистая масса;
водная вытяжка прозрачна и бесцветна; перегной отличается чрезвычайной
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 447
прочностью (неразмываемо*тью) и применяется в закрытом грунте при
ежедневной поливке; количество перегноя равно 25% свежего навоза.
Время, которое требует навоз для достижения различных стадий спелости
или разложения, эависит от частоты поливок.
Такой способ приготовления навоза распространён до сих пор в мелких
крестьянских хозяйствах Западной Европы. В условиях крупного хозяйства
он неприменим, что и вызвало разработку новых способов приготовления
навоза и использования жижи.
Анаэробное хранение навоза достигается хранением его в кучах, как и при
аэробном хранении, но без систематической поливки его всем количеством
навозной жижи, а лишь с увлажнением его время от времени, чтобы не дать
куче высохнуть. Хорошие условия анаэробиозиса создаются при хранении
навоза под ногами скота. При этих условиях количество навозной жижи
получается гораздо меньшее, но этот способ хранения в условиях социалистического
хозяйства неприменим. В случае хранения в кучах всё количество жижи
выкачивается на навоз перед его вывозкой, чтобы, по возможности, всё ценное иэ
жижи было задержано навозом. При анаэробном хранении не наблюдаются
в чистом виде все стадии разложения, а получается очень сложный комплекс
процессов. С поверхности идёт разложение аэробное, которое по мере
накопления навоза прекращается, и продукты его вместе с оставшейся массой
навоза консервируются накопляющейся ульминовой кислотой.
Цель предварительной подготовки навоза состоит в том, чтобы при
посредстве аэробного или анаэробного процесса, по возможности, уменьшить
содержание в навозе клетчатки. В присутствии клетчатки в почве возбуждается
ряд процессов, известный под общим названием «денитрификации», при
котором не только разрушаются минеральные формы связанного азота почвы,
но в них, повидимому, вовлекаются и перегнойные вещества, и при
применении для удобрения свежего навоза получаются те же результаты, какие мы
видели выше при внесении соломы или кострики.
Вторая цель подготовки навоза — переведение азота экскрементов в более
устойчивые формы перегнойных кислот.
Количество навоза, вносимого в поле, зависит от системы земледелия,
в которой он применяется. При паровой системе «нормальным» удобрением
считается 40 т на гектар полуперепревшего навоза, и это количество может
увеличиваться до 80 т, а в исключительных случаях до 120 т на гектар.
Только при овощной культуре вносятся ещё большие количества, но мне
неизвестны случаи внесения больше 800 т на гектар (хмельники и спаржники).
Осторожность, с которой повышают количество навоза при полевой
культуре, зависит от содержания в навозе значительного количества азота (в
среднем 0,5%), легко переходящего в усвояемую форму и легко создающего
условия одностороннего азотного питания, на котором мы останавливались выше.
При травопольной системе земледелия количество навоза, вносимого в
паровое поле, понижается до 20 т на гектар перепревшего навоза и иногда доходит
до 30 т.
Кроме азота, навоз содержит в среднем 0,2% фосфорной кислоты (Р205) и
0,6% калия (К20).
При внесении навоза в почву он должен быть немедленно после раструски
запахан в почву. Это требование крайне важно и основано на двух моментах.
При долгом лежании раструшенного навоза он, во-первых, теряет всё
количество азота, бывшее в нём в форме аммиачной соли. Углеаммиачная соль на
воздухе диссоциирует на угольную кислоту и аммиак, который немедленно
улетучивается.
Но главная причина заключается в следующем. В навозе при его вывозке
содержится большое количество перегнойных веществ. Они находятся в нём
в состоянии гуминовой и ульминовой кислот и гуминовоаммиачной соли.
При высыхании навоза прежде всего окисляется в азотную кислоту аммиак
448
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
гуминов о аммиачной соли, и гуминовая кислота её освобождается. При
дальнейшем высыхании из перегнойных кислот образуются ульмин и гумин, и,
таким образом, сразу уничтожается возможность влияния на почву того «све-
жеосаждённого» перегноя, который представляет причину прочности почвы.
Насколько велико влияние высушивания навоза, хорошо демонстрируется
опытом Я. М. Жукова, произведённым им по моей просьбе в б. Сумском уезде,
Харьковской губернии. Участок, на котором навоз был запахан немедленно
после раструски, дал урожай в 183 пуда ржи на десятину, участок же, на
котором навоз в маленьких кучах сначала высох, дал 83 пуда на десятину.
Вследствие значительного содержания в навозе азота, при его внесении
в почву принимаются особенно детальные меры к его равномерному
распределению по поверхности поля во избежание последствий «пестроты поля».
Одним из важнейших моментов в крупном социалистическом сельском
хозяйстве представляется момент вывозки навоза и приготовления его на
гноище. Все старые способы, выработанные при мелком единоличном
земледелии, представляются малоприемлемыми ввиду концентрации больших
количеств скота, обобществлённого и государственного, находящегося в колхо-
вах и совхозах. Вывозка всего количества ежедневно скопляющегося навоза на
гноище, устроенное на усадьбе, представляет огромные неудобства в смысле
санитарном. Вывозка уже перепревшего навоза с усадьбы на поля тоже
встречает много неудобств. Все эти соображения, ближайшее рассмотрение
которых касается, в сущности, организации хозяйства, заставили притти к уже
испытанному во многих социалистических предприятиях приёму вывозки
навоза.
Сущность этого приёма заключается в том, чтобы вносить в почву только
вполне перепревший навоз, чем избегается такая тяжёлая операция, как двойка
парового поля, как было рассмотрено выше. И навоз во вполне перепревшем
виде приобретает гораздо больше достоинств в смысле внесения в почву, ибо
его можно вносить в гораздо меньших количествах для удобрения любого
растения севооборота. Такого рода внесение навоза требует предварительной
разработки плана его внесения, которым определяются количество и время
внесения перепревшего навоза в соответствующие поля.
Количество навоза, получаемого от скота при разных условиях его
содержания, можно получить в любом справочнике по зоотехнии. И это общее
количество, уменьшенное по весу вчетверо, определяет массу навоза, которым
располагает в течение года хозяйство для вывозки непосредственно на поля»
При этих расчётах нужно иметь в виду, что получение вполне перепревшего,,
хорошо рассыпающегося навоза требует времени около года.
После того как количество вносимого в каждое поле навоза определено,,
вокруг поля намечаются места, где будут расположены гноища для
приготовления навоза. Эти гноища располагаются вокруг каждого поля с расчётом
возможной экономии перевозки навоза и ездок навозоразбрасывателей.
Гноище полевое представляет прямоугольную площадку, засыпанную на
полметра измельчённым торфом или слоем полевой почвы такой же толщины.
На поверхность такой подстилки закладывается собственно навоз, который
ежедневно вывозится из скотных дворов на полевые гноища, что представляет
значительные удобства вследствие относительной недогруженности транспорта
в течение зимнего времени, когда навоз, главным образом, и скопляется в
скотных дворах.
Размеры кучи складываемого навоза рассчитываются так, чтобы всё
количество ежедневно вывозимого навоза могло быть расположено слоем не
толще 0,5 м. Ширина каждой кучи не должна превышать 2 м. Сообразно этим
данным, можно закладывать одну длинную кучу или несколько на разных
местах. Навоз укладывается рыхлым слоем и немедленно начинает «гореть».
Это согревание, достигающее температуры 70—72°, имеет чрезвычайно большое
значение в смысле уничтожения спор грибов, по присутствию которых можно
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 449
судить о неправильном разложении навоза. До тех пор пока продолжается
«горение» навоза, в начатую кучу новую порцию навоза не накладывают.
Поэтому в вимнее время, когда этот процесс «горения» задерживается, приходится
одновременно закладывать несколько куч.
Созревание каждой порции навоза, вывозимой из усадьбы, имеет ещё
одно народнохозяйственное санитарное значение. Мы имеем в виду борьбу
с гельминтозами (глистные заболевания).
Известно, что глистные заболевания распространены значительно. Сильно
распространён плоский (Platyhelmintos) бычий солитер, цепень, печёночник
(Nematodes) овцы, финоз и трихиноз свиньи и аскаридоз. Все извержения
домашних животных и человека часто заражены миллионами яиц. Яйца глистов
разносятся по всей усадьбе и попадают в воду. Спелые членики солитера
способны к самостоятельному движению. Низкая температура (жидкий воздух)
не убивает яйца глистов. Зато температура 50—70°, особенно при щелочной
* еакции, их убивает.
Поэтому необходимо настаивать на всеобщем проведении горячего периода
при приготовлении навоза.
После того как высокая температура в куче начнёт спадать, навоз
подвергают уплотнению (утаптыванию), и на уплотнённый навоз можно накладывать
новую порцию слоем в 0,5 м рыхлого навоза.
В таком порядке продолжают укладку навоза до тех пор, пока уплотнённая
куча не достигнет общей высоты в 1,5 м. Тогда на неё сверху насыпают слой
в 0,5 м измельчённого торфа или полевой земли (не песка) и начинают укладку
новой кучи в непосредственной близости к первой куче. В конце полосы на
предварительно насыпанном торфе образуется сплошной штабель навоза
высотой около 2 м, покрытый сверху слоем измельчённого торфа.
Немедленная, ежедневная вывозка навоза с усадьбы не освобождает,
однако, от укладки вблизи скотного двора такого же штабеля навоза. Этот
штабель представляется запасным на случай неосуществимости вывозки
навоза в гноища на полях по каким-либо стихийным причинам (ненастная погода,
буран и др.) или занятости автотранспорта.
Навозная зкшка. До сих пор чрезвычайно тягостным и неразработанным
моментом представляются хранение и применение навозной жижи. В
большинстве скотных дворов принято направлять всё количество жидкости,
получающееся на скотном дворе, в жижеприёмник. Эта жидкость, стекающая со
скотного двора, состоит из мочи животных, и к ней же примешивается и вода,
применяемая на скотном дворе для поддержания чистоты. В жижеприёмник
направляется одновременно и та жидкость, которая образуется при
разложении навоза. Вследствие этого объём жижи, получающийся при таком порядке
её сбора, чрезвычайно велик, жижа представляет сильно разжиженный
раствор. Очень желательно, чтобы вода, применяемая в целях соблюдения чистоты
на скотном дворе, направлялась отдельной канализацией на биологические
фильтры, на которых очистка такой воды не представляет никаких
затруднений. В этом случае в жижеприёмнике скопляются только моча животных
и небольшое количество жижи, образующейся при разложении навоза на
запасном гноище.
Вывозка и утилизация этого небольшого сравнительно количества жижи
не представляют больших трудностей. Эта концентрированная жижа — густая
чёрная жидкость, в которой азотсодержащие вещества обратились в форму
ещё неисследованных коллоидальных веществ, содержащих большое
количество азота. Такая жижа периодически вывозится на законченные полевые
штабели навоза и распределяется по их поверхности. Всё количество
элементов пищи, заключающихся в этой жиже, целиком поглощается торфяной
покрышкой штабеля.
Что касается жижи, образующейся во время перепревания навоза в
полевом штабеле, то она целиком поглощается полуметровым слоем торфа, под-
29 Почвоведение—236
450
ЧАСТЬ ВТОРАЯ — ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
стилающим штабель навоза. Весной, по сходе снега, нолевые штабели навоза
оправляются, на них выравнивается торфяная покрышка, и в случае
высыхания штабель периодически увлажняется ввозимой навозной жижей. В таких
штабелях навоз достигает полной спелости приблизительно через год и имеет
вид чёрной, легко рассыпчатой массы, которая легко подвергается
механизации нагрузки на автотранспорт и совершенно легко распределяется по полю.
После распределения по полю желательна немедленная запашка навоза.
Подстилка. Довольно большой остроты при содержании значительных
количеств скота достигает вопрос о. подстилке на скотном дворе. Попытка
разрешить этот вопрос чисто механистически, отказавшись совершенно от
подстилки, не может быть признана ни в какой мере удовлетворяющей
требованиям культурного содержания скота. Для скота, совершенно независимо от
цели его содержания, необходимо обеспечить мягкое, чистое ложе. Эту роль
хорошо исполняет торфяная подстилка, покрываемая с поверхности
соломенной резкой. При этом существует много систем применения такой подстилки,
которые рассматриваются в курсах зоогигиены. С точки же зрения
агрохимической торф в этом случае представляет чрезвычайно желательный материал.
Торф. Несколько выше уже обращалось внимание на необходимость
внесения в почву органических удобрений. Этот момент настолько важен, что
в Западной Европе уже считается за правило одновременно вносить минералы
ные и органические удобрения. Поэтому крайне желательно, чтобы наша
торфозаготовительная промышленность заготовляла возможно большее
количество так называемой торфяной подстилки и очёса и нашла возможность
снабжать этой подстилкой совхозы и колхозы даже юга и юго-востока, в
которых особенно остро стоит вопрос о подстилке для скота.
В более северных районах, где на территории совхозов и колхозов
встречаются торфяники, не имеющие значения для энергетических станций,
чрезвычайно желательно приготовление торфа для внесения его в поля. Лучшим
способом, во много раз повышающим эффективность минерального удобрения,
представляется пропускание всей массы торфа через скотные дворы, как
обобществлённые, так и индивидуальные. Торф для этой цели заготовляется осенью,
причём он складывается в рыхлые штабели не выше 2 м и такого же
поперечного сечения, для того чтобы он зимой промёрз и чтобы закисные соли железа,
обычно содержащиеся в таком торфе, окислились и вымылись атмосферными
осадками. В случае заготовки торфа зимой целесообразнее в этих же целях
не торопиться с его применением, а оставить его в штабелях на следующую
виму. Такой торф пропускается через скотный двор и эатем может служить
или подстилкой и покрышкой для штабелей навоза, или может применяться
самостоятельно на таких же основаниях, как и навозное удобрение.
Кроме того, такой торф применяется для приготовления торфофекаль-
ного удобрения, значение которого в неканализированных посёлках не может
быть преуменьшено как с точки 8рения санитарной, так и с точки зрения
снабжения социалистического земледелия огромным количеством местных
удобрений.
Компост. Не менее важно как с точки зрения санитарного состояния
посёлков, так и получения высокоценного органического удобрения, особенно
в южных хозяйствах, приготовление так называемого компоста. Компост
может приготовляться как на полях, так и на усадьбе. Приготовление его
крайне просто. Основанием компостной кучи служит или торф, или какое-
нибудь перепревшее органическое вещество. На эту подстилку шириной около
2 м укладываются слоями всевозможные отбросы полевого хозяйства и отбросы
усадьбы. На поле в компостные кучи складывается бодыльё, т. е. деревянистые
остатки стеблей хлопчатника, кукурузы, подсолнечника, кочерыжки и т. п.,
одним словом, всё то, что не может быть скормлено скоту. В компост же
складываются испорченная ботва, скашиваемые и выбираемые сорняки. На
усадьбах в компостах складываются всевозможные сухие отбросы хозяйства, улич-
РЕГУЛЯЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВЫ 451
ные смётки, труха с сеновалов, убойные остатки, не могущие быть
использованными другим путём. Компосты от времени до времени поливаются
мыльными помоями, навозной жижей. Когда куча достигнет высоты 2 м, она с
поверхности закрывается или торфом, или землёй. Для ускорения процесса
перегнивания компоста хорошо добавлять в него известь, при этом нечего
бояться потери аммиака, который будет немедленно поглощён землистой
массой компоста.
Компост созревает приблизительно через год и применяется как навозное
удобрение.
Главное удобрение перед травяным полем. В правильном травопольном
севообороте главное удобрение одновременно с навозом или другим
органическим удобрением и минеральным удобрением применяется в пару,
предшествующем озимому хлебу, под который будут подсеваться многолетние
травы. Этот момент чрезвычайно важен, так как от хорошего развития как
влаков, так и бобовых травяного поля зависит равномерность прочной
структуры почвы. При этом чрезвычайно важно, чтобы весь пахотный горизонт
был удобрен равномерно, чем достигается и равномерное распределение по
нему корней злака. Второе внесение как навоза, так и минеральных удобрений
требуется приблизительно в середине ротации севооборота. При этом важно
также, чтобы вносимое удобрение равномерно распределялось по всему
пахотному горизонту. В этих целях удобрение минеральное в связи с органическим
вносится перед зяблевой вспашкой. Кроме того, вполне перепревший навоз
может исполнять и роль подкормки, внесённой поверхностно.
Калийное удобрение. В Западной Европе вошло в обычай применять
калийные удобрения, особенно сырые калийные соли, содержащие большое
количество хлористого натрия, только в травяное поле. Как калий, так
особенно натрий разрушительно действуют на структуру почвы. При внесении
калийных удобрений после первого укоса первого года пользования травяным
полем вред, который могут причинить калий и натрий, влияя на потерю
структуры, не может проявиться в такой силе, так как структурные элементы почвы
оплетены корнями злаков и защищены механически от разрушения. Калий же
на остальные поля попадает в форме навоза, сильно обогащенного калием и
неспособного проявить вредное влияние.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От издательства 2
Предисловие к четвёртому изданию ...!.". я
Предисловие к третьему изданию ."...."" и
От автора (к первому изданию) "....!"" 6
Введение ...."."."""" «
Связывание энергии солнечного луча как задача сельскохозяйственного
производства (9). — Роль живых организмов в сельскохозяйственном производстве
(11). — Отрасли растениеводства (12). — Особенности зелёных растений как
средства производства и продукта сельского хозяйства (13), — Разрушение
органического вещества как вторая задача сельскохозяйственного производства
(14). — Животноводство как органическая составная часть
сельскохозяйственного производства (15). — Земледелие как третий цех сельскохозяйственного
производства и его задачи (16). — Факторы жизни растений как условия
растениеводства (20). — Р'авнозначимость, или незаменимость, факторов (22). Сложность
взаимозависимости биологических процессов и сельскохозяйственное
производство (23). — Метафизический «закон» убывающего плодородия почвы (24)
Понижение урожайности как следствие непонимания взаимозависимости
факторов (26). — Свет и тепло как космические факторы жизни растений (29)
Вода и пища как земные факторы жизни растений (31). —Что такое
плодородие почвы (32). v
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ
Глава первая. Выветривание горных пород и процесс обособления свойств поч-
вообразующих пород о*
Плодородие — существенный признак почвы (35). — Почва и горная порода
(35). — Общее направление изучения почвы (35). — Термическое
выветривание (37). — Физические свойства рухляка (39). — Химическое выветривание
(40).—Агенты химического выветривания (41). — Действие угольной кислоты
при выветривании (42). — Механический состав рухляка (43). —
Выветривание осадочных горных пород (45). — Перенос продуктов выветривания (46). —
Участь элементов пищи растений при выветривании (48).
Отношение почвообразующих пород к воде (50). — Развитие агрегатного
состояния почвообразующей породы (51).
Глава вторая. Общая схема почвообразовательного процесса 53
Накопление в почве элементов пищи растений (53). — Большой, геологический
круговорот веществ (54). — Поглотительная способность почвы (54). —
Избирательность поглотительной способности почвы (55). — Избирательная
поглотительная способность — свойство зелёных растений, а не почвы (55). Синтез
и разрушение органического вещества как сущность почвообразовательного
процесса (56). — Малый, биологический круговорот вольной и азотной пищи
растений (56).—Количественная ограниченность биологически важных элементов
(56). — Группы наземных зелёных растений (57). — Отложение отмершего
органического вещества группами зелёных наземных растений (61). — Группы
низших бесхлорофилльных растений (63). — Растительные формации в аспекте
почвоведения (64). — Перегнойные вещества почвы (65). — Природный
перегной как продукт синтеза низших незелёных растений (68). — Лизиметры
(69). — Природные перегнойные кислоты (71). — Ульминовая кислота (73). —
Гуминовая кислота (74). — Креновая, или ключевая, кислота (74). — Апокре-
новая, или осадочноключевая, кислота (74). — Анаэробное разложение
органического вещества в природных условиях (75). — Аэробно-бактериальное
разложение органического вещества в природных условиях (76). — Разложение
мёртвого деревянистого органического вещества грибным процессом (77).
ОГЛАВЛЕНИЕ
4bd
Стр.
Глава третья. Подзолистый период почвообразовательного процесса 78
Водный режим под пологом леса (78). — Капельножидкая вода в почв? леса
(80). — Режим волосной воды под лесом (81). — Значение креновой кислоты
при подзолообразовании (82). — Свойство подзолистого горизонта (83). —
Анаэробный горизонт подзолистых почв (84). — Свойства рудякового
горизонта (86). — Обособление глеевого горизонта (87). — Образование орехо-
ватости материнской породы (88). — Роль леса в биологическом круговороте
элементов пищи (89).—Перераспределение механического состава поверхностного
слоя рухляковой породы (91). — Влияние рельефа на водный режим почвы
(92). — Законы движения почвенной воды (94). — Грунтовая и артезианская
вода (94). — Особенности подзолообразования в зависимости от рельефа (95). —
Водораздельный подзол (96). — Ортзанд (96). — Чугунные почвы (96).
Глава четвёртая. Луговая стадия дернового периода почвообразовательного
процесса 97
Причины смены леса лугом (97). — Накопление аморфного перегноя и
растительных остатков в почве луга (99). — Три типа элаков (101). — Роль
корневищевых злаков под лесом (107). — Рыхлокустовая фаза луга (110). — Луговая
стадия на лесосеках (111). — Коллоиды, коллоидальные растворы и суспензоиды
почвы (113). — Приобретение дерновыми почвами комковатой структуры (115). —
Значение злаков и бобовых луга в почвообразовании (118). — Внешние
признаки дерново-подзолистых почв (120).
•Глава пятая. Болотная стадия дернового периода почвообразовательного процесса 121
Накопление мёртвого органического вещества в почве (121). — Плотнокустовая
фаза дернового периода (123). — Избирательная поглотительная способность
почвы (123). — Накопление органического вещества на поверхности почвы
(123).—Микотрофизм плотнокустовых злаков (125).—Микотрофизм и бакте-
риотрофизм (126). — Уменьшение зольности нарастающего торфа (126). —
Деревянистая флора болота (127).—Автотрофная флора болота (129). — Осоковое
'болото (130). — Зелёномоховое болото (131). — Разложение торфа (131). —
Сфагновое болото (133). — Биологические особенности сфагновых мхов (134). —
Водораздельное болото (136). — Низинные болота (136).—Зарастание озёр (138).
Глава шестая. Природные проявления дернового периода почвообразования . . . 140
Границы послетретичных оледенений (140). — Абсолютный и относительный
возраст почв (144). — Отложения послетретичных оледенений (148). — Процесс
таяния материкового льда (149). — Первичный почвообразовательный процесс
(151). — Почвообразовательный процесс в тундре (151). —
Почвообразовательный процесс в долинах рек (153). — Водный режим реки (154). — Образование
песчаных отложений (154). — Области поймы (157). — Отложения
центральной поймы (157). — Почвы и луга зернистой поймы (159). — Почвы и луга
слоистой поймы (161). — Почвообразование в области притеррасной поймы (163). —
Отложения притеррасной поймы (165). — Притеррасная ольховая топь (168).—
Песчаные области поймы (169).
Глава седьмая. — Природные проявления дернового периода почвообразования.
Чернозём 173
Чернозём и климат (173). — Взаимоотношения климата с растительностью и
почвами (174). — Климат тундры и почвообразование (176). — Лес изменяет климат
тундры (176). —Абсолютный и относительный возраст почв в связи с климатом
(177). — Отмирание и размыв торфяных болот (178). — Развитие северных
чернозёмов из болот на алюмосиликатной морене (179). —Северные чернозёмы
склонов и долин (180). — Признаки чернозёмов горовых, долинных и склонов (180). —
Чернозёмы на разных почвообразующих породах (182). — Почвообразование под
лесом на карбонатной морене (182). — Почвообразование под лугом и луговой
степью на карбонатной морене (184). — Почвообразовательный процесс на
пермской морене (185). — Лес на пермской морене (185). — Тучные чернозёмы
(186). — Лесостепь области пермской морены (187). — Чернозёмы области
смешанной морены (187). — Ложные солонцы (190).
Глава восьмая. Деградация- чернозёмов и переходная стадия к степному периоду
почвообразования 193
Комплексность почвенного покрова (192). — Водный и пищевой режимы
чернозёмных почв (193). — Накопление перегноя как причина волосности водного
режима чернозёмных почв (196). — Эволюция луговой (чернозёмной) степи в
сухую степь (196). — Флора сухой степи по сезонам (198). — Общие признаки
454
ОГЛАВЛЕНИЕ
степного периода почвообразования (199). — Процесс деградации чернозёмов
(199). — Элементы и условия плодородия (200). — Волосное передвижение воды
в деградирующих чернозёмах (201). — Обособление карбонатного горизонта
(201). — Образование южных чернозёмов (203). — Водный баланс
бесструктурных почв переходной зоны (203). — Мёртвый горизонт (204). — Высыхание иг
выгорание степи летом (205). — Ливни в степях и образование оврагов (205). —
Последствия аэробного процесса (206). — Разложение остатков
глубококоренных и бобовых растений степи (207). — Передвижение минеральных соединений
в почвах степи (207). — Богатство степных почв азотом (209). — Слабая
изученность волы степных растений (209). — Воздействие водного режима стенных
почв на их минеральные соли (240). — Обособление соленосного гипсового
горизонта (211). — Бесструктурность почв переходной стадии и степного периода
(213). — Липун (213). — Образование солонцов (214). — Передвижение молеку-
лярно-растворимой кремнёвой кислоты в почвах (214). — Осолодевани? и
солоди (216).
Глава девятая. Степной период почвообразовательного процесса 21§
Причины смены растительных формаций (218). — Изменения климата сухой
степи (248). — Надпочвенный сток и гидрографическая сеть воны степей (218). —
Степной период почвообразования в СССР (221). — Среднеазиатский лёсс (222). —
Эрозия почв степной области (223). — Пресные и горько-солёные почвенные
воды (224). — Образование солончаков (224). — Сели и каменные реки (226). —
Область поймы среднеазиатских рек (226). — Речные пески степной области
(227). — Материковые моренные пески (230). —Такыр и ала (231). —
Каменистая степь (231). — Растительность песков степной области (232). —
Степная эона в европейской части СССР (232). — Глубокостолбчатые солонцы
области пермской морены (235). — Выгорание посевов, захват, или вапал, растений
(236). — Чернозёмовидные почвы переходной области (236). — Деградация
тучных чернозёмов (237). — Латериты, краснозёмы (239). — Бурозёмы Ра-
манна (242).
Развитие первичного почвообразовательного процесса 24$
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ОСНОВЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
(Учение о системе создания и поддержания условий
эффективного плодородия почвы)
Глава десятая. Взаимоотношения воды и пищи растений в почве. Культурная
почва. .. 26$
Изменчивость количественной потребности сельскохозяйственных растений в
воде (269). — Группы культурных растений по относительной потребности в
воде (271). — Критические фазы развития растений (272). — Значение фазы
кущения (274). — Причины различных требований растений к воде (275). —
Соотношение потребности растений в воде с влажностью почвы (277). — Влияние
структуры почвы на её водный режим (278). — Влияние структуры почвы на
водный режим страны (281). — Формы запаса пищи растений в почве (284). —
Способы регуляции пищевого режима почвы (285). — Пищевой режим
бесструктурной и структурной почвы (287). — Пища бактерий и ход разрушения
органических веществ почвы (288). — Три вадачи земледелия (289).
Глава одиннадцатая. Утрата почвой условий плодородия и система их
восстановления 282
Пищевой и водный режим бесструктурных почв (292). — Связность и проч»
ность почвы (293). — Производственное значение связности (*^93). — Причины
прочности почвы (294). — Свойства коллоидально-измельчённых веществ (У^5). —
Механические причины утраты прочности почвы (297). — Физико-химические
причины утраты прочности почвы (298). — Нормальная глубина основной
вспашки (299). — Биологические причины утраты прочности (299).
Глава двенадцатая. Примитивные системы земледелия •;;:;•;• 301
Переложная система земледелия (301). — Паровая система земледелия (302). —»
Навозное скотоводство (306). — Кочевое скотоводство (306); — Орошение
бесструктурных почв (307). — Вторичные солончаки (307). — Сухое земледелие
(308). — Теоретические объяснения падения плодородия почвы (310). —
Плодопеременная система земледелия (311). — Ошибки теории плодосмена (314)»~-Тео»
рия полного возврата (315). — Сидеральная система земледелия (ііб).
ОГЛАВЛЕНИЕ
455
Стр.
Глава тринадцатая. Основы травопольной системы земледелия 317
Бурьяновый перелог (319). — Пырейный перелог (321). — Тонконоговый
перелог (322). — Типцовый перелог (323). — Ковыльная степь (324). — Мягкий
и твёрдый перелоги (324). — Пластовые растения (324). — Твёрдые, мягкие и
серые хлеба (325). — Основы травопольной системы земледелия (326).
Глава четырнадцатая. Полевой севооборот травопольной системы земледелия . . 328
Построение паровых севооборотов (328). — Из каких элементов слагается
травопольный севооборот (328). — Значение систем, слагающих травопольный
севооборот (328). — Однолетние и многолетние влаки (329). — Многолетние
бобовые (332). — Изменение состава растения после зацветания (332). —
Агротехническое значение раннего укоса (333). — Состав травяного поля (335). —
Семеноводство многолетних трав (337). — Клевера занятого пара (338). —
Компоненты смеси травяного поля для различных зон СССР (341). — Пастьба на
травяном поле полевого севооборота (345). — Время и глубина вспашки
травяного поля (346). — Уход за травяным полем (347). — Основы чередования
культур травопольного севооборота (351). — Смысл клеверного пара (353).
Глава пятнадцатая. Развитие систем обработки почвы 356
Примитивные орудия обработки почвы (356). — Рало (356). — Сабан (357). —
Система «оборота пласта» (357). — Анализ работы бороны (359). — Порог
вредности работы орудий (360). — Причины падения урожая по обороту пласта
(361). — Объяснение Либихом характера урожайности при системе оборота
пласта (362). — Система обработки дернины взмётом (363). — Скимкольт?р
(363). — Джойнтер (364). — Рухадловые плуги (365).—Плуги среднего типа
(365). — Лущение дернины (366). — Двойная вспашка (366).
Глава шестнадцатая. Основы обработки почвы плугом с предплужником
(культурная вспашка) 368
Организационно-экономические несовершенства «двойной вспашки» (368). —
Предплужник Рудольфа Сакка (368). — Технологические свойства пласта
(368). — Принципы возвращения верхнему горизонту утрачиваемых им свойств
(370). — Теоретические основы вспашки плугом с предплужником (372). —
Рабочие элементы культурного плуга (372). — Правила сборки культурного
плуга (373). — Форма отвала культурного плуга (376). — Работа волокуши
(379). — Гвоздёвка (379). — Углубление пахотного слоя подзолов (379). —
Углубление пахотного горизонта солонцов (380). — Углубление пахотного
горизонта чернозёмов (381). — Работа фрезерной машины (382). — Плуг Хэмшо
(383). — Бороньба как приём ухода за растением (383). — Катки (384).
Глава семнадцатая. Система основной, зяблевой, обработки почвы (лущение жнивья
и зяблевая вспашка) 385
Системы обработки почвы (386). — Задачи системы зяблевой обработки (386), —
Засорённость и засорение почвы (386). — Борьба с энтомовредит?лями (387). —
Задачи приёма лущения жнивья (387). —Классификации сорняков (387). —
Производственные свойства сорняков (387). — Энтомовредители (389). —
Лущение жнивья и послеуборочные дожди (389). — Пырей и овсюг (390). — Время
производства лущения жнивья (390). — Глубина и орудия лущения жнивья
(394). — Борьба с корневищевыми сорняками (393). — Зяблевая вспашка (394).
Глава восемнадцатая. Система предпосевной обработки (ранн?вёсенняя обработка
я обработка паров) 397
Подразделение предпосевной обработки почвы (397).—Ранн?в?сенняя
обработка вяблевых полей (398). — Изолирующий слой (mulch, мульч) (398). —
Волочение, или обработка волокушей (398). — Применение гвоздёвки (399). —
Общие принципы всякой предпосевной обработки (399). — Орудие
предпосевной обработки (400). — Обилие задачи обработки парового поля (401). —
Главная вадача чёрного пара (401). —Определение времени лущения
пара (402). — Самоочищение чёрного пара (403). — Орудие лущения
чёрного пара (403). — В каком состоянии разложения вносить навоз
в чёрный пар (404). — Пестрополь? (405). — Двоение удобренного чёрного
пара и орудие запашки навоза и двойки (405). — Лущение после вапашки
навоза (407). — Легенда о ненужности навозного удобрения на чернозёмах
Западной Сибири и европейской части СССР (407). — Задачи беанавозного (прес-
456
ОГЛАВЛЕНИЕ
ного) чёрного пара (408). — Последний срок глубокой летней обработки чёрного
пара (409). — Предпосевная обработка чёрного пара (409). — Чёрный пар под
яровые хлеба (410). — Смена чёрного пара занятым (410). — Четыре участка
занятого пара (411). — Обработка занятого пара (412). — Другие разновидности
занятого пара (412).
Глава девятнадцатая. Основы зелёной кортовой площади и кормовой севооборот 4М
Производительность труда в растениеводстве (414). — Производственная задача
животноводства (415). — Производственная задача земледелия (415). — Иное,
помимо животноводства, использование отбросов растениеводства (415). — Д?-
нитрификация (416). — Сжигание соломы в поле (416). — Искусственный навоз
(416). — Условие производительности животноводства (417). — Грубые и
концентрированные корма (417). — Две группы животных (418). — Полноценные
витаминные корма и авитаминоз (418). — Сочные корма (419). — Состав
природной зелёной кормовой площади (419). — Кормовое значение многолетних
злаков (419). — Лес как кормовое угодье (420). — Пастьба по озимым (421). — Пастьба
по жнивью (422). Посевы трав в полевом севообороте как кормовая база (423). —
Природные луга как кормовая база (423). — Заболачивание природных луго»
(425). — Поверхностное улучшение природных лугов (426). — Коренное
улучшение лугов (427). — Неприменимость культурной вспашки на природных
лугах (428). — Вспашка природных лугов мелким (американским) оборотом пласта
(429). — Орудия обработки пласта вспаханных природных лугов (429). —
Удобрение при коренном улучшении лугов (430). — Приёмы коренного
улучшения лугов как борьба с последствиями природного процесса (431). —
Кормовой севооборот травопольной системы земледелия (432). — Государственные
плановые задания по животноводству (433). — Обращение культуры трав в
кормовом севообороте из цели культуры в агротехническое средство (433). —
Растения полевого периода кормового севооборота (434). — Многолетние травы
как дезинфектор почвы (436).
Глава двадцатая. Регуляция химических условий плодородия почвы 43&
Реакция кислой алюмосиликатной морены (438). — Процесс выщелачивания
из почвы углекислой извести (438). — Увеличение актуальной кислотности
почвы (440).—Азотное, фосфорное и серное голодание растений при кислой
реакции почвы (440). — Образование «растворимого» перегноя (440). —
Катионы железа и алюминия и «ретроградация фосфорной кислоты» (441). —
Известкование, мергелевание и фосфоритование не суть «мелиорации» или «коренные»
улучшения почвы (441). — Кустарное освоение малопроцентных фосфоритов
(442). — Техника известкования в травопольных и паровых севооборотах (442). —
Реакция карбонатной морены (442). — Нитрификация как процесс,
поддерживающий присутствие карбоната кальция в верхнем горизонте почв степного-
периода (442). — Бикарбонат натра в почвах степного периода (443). —
Гипсовый горизонт почв степного периода (443). — Борьба со щелочной реакцией
почвы (443). — «Кислование» щелочных почв (443). — Необходимость придачи
почвам степного, переходного и особенно луговостепного периодов прочного*
структурного состояния (444). — Одновременное гипсование и посев смеси
многолетних трав на солонцах (444). — Узкоколосый житняк и жёлтая
люцерна (445). — Микрофауна почвы (445). — Навоз как удобрение микрофлоры
и её носитель (445). — Одновременное внесение навоза и минеральных
удобрений (445). — Анаэробный навоз (445). — Навозная жижа (449). — Подстилка
(450). — Торф (450). — Компост (450). — Главное удобрение перед травяным
полем (451). — Калийное удобрение (451).
Редакторы: М. Г. Лваев и С. А. Желтипов. Технический редактор В. В. Орловец
Сдано в набор 89/П1 1943 г. Подписано к печати 85/11 1946. Формат бумаги 70 X 108 1/16,
в 1 леч. д. 63000 зн. 281/2 печ. л. 8 вклейки 1/4 л. 48,65 уч.-изд. л.
А 01034. Тираж 50000 экз. Цена 19 руб. Заказ Л 836.
8-я типография «Печатный Двор* им. А. М. Горького треста «ПолиграФкнига»
ОГИЗа при Совете Министров СССР. Ленинград, Гатчинская, 26.